1 / 8 ANALISA PENGARUH PEMBEBANAN TERHADAP SUSUT UMUR
TRANSFORMATOR TENAGA (STUDI KASUS TRAFO GTG 1.3 PLTGU TAMBAK LOROK
SEMARANG) oleh: Nama :Purnama Sigid NIM : L2F306046 Abstrak -
Transformator Tenaga didesain dengan suhu sekitar 200C tetapi
beroperasi pada suhu lingkungan 300 C di Indonesia, maka trafo
tersebut harus disesuaikan pembebanannya Semakin tinggi suhu
setempat semakin pendek operasional dan semakin besar susut umur
dari transformator tenaga tersebut. Susut umurtransformator
dipengaruhi oleh isolasi belitan trafo dan minyak trafo. Salah satu
kerusakan atau kegagalan isolasi dari minyak trafo diakibatkan dari
perubahan suhu atau suhu sekitar pada transformator tenaga terendam
minyak tersebut. Pemanasan pada belitan trafo dapat mengakibatkan
isolasi
menjadirusakdankenaikantemperaturminyakakanmengubahsifatsertakomposisiminyaktrafo.Apabilaperubahan-perubahan
tersebut dibiarkan akan mengakibatkan nilai isolasi dari minyak
menurun.Padatugasakhirinimenelitipengaruhpembebanantranformatortenagaterhadapsusutumur,pengaruhsuhu
lingkunganterhadapsusutumurtrafo,danmenganalisisusutumurtrafotenagaGTG1.3PLGUTambakLorokSemarang
dengan mengacu pada pada standar IEC 354 tahun 1972
Hasilpenelitiandiperolehpembebananyangmengakibatkansusutumurminimal0,24pu/hariadalahapabila
tranformator tenaga di bebani 80%.Dengan transformator standar IEC
354 suhu lingkungan 200C menghasilkan susut trafo
minimal1pu/haripadabeban100%.Berdasardatapembebanantahun2008susutumurtrafotenagaGTG1.3PLGU
Tambak Lorok Semarang dengan pembebanan maksimum tanggal 6
September menghasilkan susut umur 0,1268 pu/hr.
1.Pendahuluan1.1.Latar Belakang
Dimasasekarangkebutuhanlistriksemakin
meningkatsejalandenganberkembangnyateknologi. Perkembangan yang
pesat ini harus diikuti dengan perbaikan kualitas dan keandalan
energi listrik yang
dihasilkan.Salahsatuperalatanyangsangatpentingdalam penyaluaran
tenaga listrik yaitu transformator tenaga. Fungsi transformator
tenaga ini adalah suatu peralatan tenaga listrik
yangberfungsiuntukmenyalurkantenaga/dayalistrikdari
tegangantinggiketeganganrendahatausebaliknya
(mentransformasikantegangan) [9].Olehkarenaitu
transformatormerupakanperalatanyangsangatpenting
makadiusahakanagarperalataniniberusiapanjangdan
dapatlebihlamadipergunakan.Beberapafaktorterjadinya
berkurangnyaumurataukerusakantransformatorpada
isolasinyakarenapengaruhthermaladalahsuhusekitar(
ambienttemperatur),suhuminyaktrafodanpola pembebanan terhadap
transformator tersebut. 1.1Tujuan Tugas Akhir Tujuan pembuatan
tugas akhir ini adalah:
1.Untukmenganalisispengaruhpembebananterhadap umur transformator
tenaga/daya. 2.Pengaruhsuhusekitarterhadapumurtransformator
tenaga/tenaga. 3.Mengetahuisusutumurtransformatortenaga terendam
minyak 1.2Pembatasan Masalah
Batasanmasalahdalampenyusunantugasakhir menentukan susut umur trafo
tenaga berdasarkan perubahan beban dan suhu ini adalah :a.
Transformator tenaga menggunakan pendingin minyak b. b.Tugas Akhir
ini hanya menganalisis pengaruh
suhusekitardanperubahanpembebanantransformator tenaga terhadap umur
trafo. c.Kualitasminyaktrafotidakdibahasdalamtugasakhirini. d.Tidak
membahas pembebanan darurat.
e.PenelitianpadatransformatortypepasanganluarGTG 1.3 PLTGU Tambak
Lorok Semarang 2.Dasar Teori 2.1Pengertian Transformator
Transformatormerupakanperalatanmesinlistrik
statisyangbekerjaberdasarkanprinsipinduksi
elektromagnetiksehinggadapatmemindahkanenergidari
suaturangkaianlistrikkerangkaianlistrikyanglaintanpa
merubahfrekuensi.Penggunaanyangsangatsederhanadan
andalitumerupakansalahsatusebabpentingbahwaarus
bolak-baliksangatbanyakdipergunakanuntuk pembangkitan dan
penyaluran tenaga listrik.Transformatordapatdibagimenurutfungsi/
pemakaian seperti: -Transformator Mesin (Pembangkit) -Transformator
Gardu Induk -Transformator Distribusi
Penggunaantransformatorpadasistempenyaluran tenaga listrik dapat
dibagi : 2 / 8 a.Trafopenaiktegangan(Stepup)ataudisebuttrafo daya,
untuk menaikkan tegangan pembangkit menjadi tegangan transmisi.
b.Trafopenuruntegangan(Stepdown),dapatdisebut trafo distribusi,
untuk menurunkan tegangan transmisi menjadi tegangan distribusi.
c.Trafoinstrumen,untukpengukuranyangterdiridari
trafotegangandantrafoarus,dipakaimenurunkantegangandanarusagardapatmasukkemeter-meter
pengukuran. Transformator terdiri dari : a.Bagian Utama. -Inti besi
-Kumparan Transformator -Minyak Transformator -Bushing -Tangki
Konservator b.Peralatan Bantu. -Pendingin -Tap Changer -Alat
pernapasan (Dehydrating Breather) -Indikator-indikator :
Thermometer, permukaan minyak c.Peralatan Proteksi. -Rele Bucholz
-Pengamantekananlebih(Explosive Membrane) / Bursting Plate -Rele
tekanan lebih (Sudden Pressure Relay) -Rele pengaman tangki
d.PeralatanTambahanuntukPengaman Transformator.
-Pemadamkebakaran(transformator- transformator besar) -Rele
Differensial (Differential Relay) -Rele arus lebih (Over current
Relay) -Rele hubung tanah (Ground Fault Relay) -Rele thermis
(Thermal Relay) -Arrester 2.1.1Minyak Transformator
Sebagianbesarkumparan-kumparandanintitrafo
tenagadirendamdalamminyaktrafo,terutamatrafo-trafo
tenagayangberkapasitasbesar,karenaminyaktrafo
mempunyaisifatsebagaiisolasidanmediapemindah,
sehinggaminyaktrafotersebutberfungsisebagaimedia pendingin dan
isolasi. Didalamsebuahtransformatorterdapatdua komponen yang secara
aktif membangkitkan energi panas, yaitu besi (inti) dan tembaga
(kumparan). Bila energi panas
tidakdisalurkanmelaluisuatusistempendinginanakan
mengakibatkanbesimaupuntembagaakanmencapaisuhu
yangtinggi,yangakanmerusaknilaiisolasinya.Untuk
maksudpendinginanitu,kumparandanintidimasukkanke
dalamsuatujenisminyak,yangdinamakanminyak
transformator.Minyakitumempunyaifungsiganda,yaitu
pendinginandanisolasi.Fungsiisolasiinimengakibatkan berbagai ukuran
dapat diperkecil. Perlu dikemukakan bahwa
minyaktransformatorharusmemilikimutuyangtinggidan senantiasaberada
dalamkeadaanbersih.Disebabkanenergi
panasyangdibangkitkandariintimaupunkumparan,suhu
minyakakannaik.Haliniakanmengakibatkanterjadinya
perubahan-perubahan pada minyak transformator. Lagi pula
dalamjangkapanjangwaktuyanglamaakanterbentuk
berbagaipengotoranyangakanmenurunkanmutuminyak transformator.
Hal-hal ini dapat mengakibatkan kemampuan
pendinginanmaupunisolasiminyakakanmenurun.
Selanjutnyadapatpulaterjadibahwahawalembabyang sebagaimana halnya
terjadi di daerah tropis, mengakibatkan masuknya air didalam minyak
transformator. Bilasuhuminyaktransformatoryangsedang
dioperasikandiukur,akantampakbahwasuhuminyakitu
akantergantungpadatinggipengukuranpadabak.Suhu
tertinggiakanditemukanpadasekitar7080%tinggi bejana.
Minyaktrafosebagaibahanisolasisekaligus
sebagaimediapenghantarpanasdaribagianyangpanas
(belitandaninti)kedindingtangkiatauradiatorpendingin memiliki
karakteristik sebagai
berikut:BeratJenis(Specificgrafitty)0,85sampai0,90 pada suhu 13,5 C
Kekentalan(Viscocity)cukuprendahuntuk
memperlancarsirkulasidaribagianyangpanaske bagian yang dingin,
yaitu 100 sampai 110 Saybolts second pada 40 C Titik didih tidak
kurang dari 135 C Titik beku tidak lebih dari -45 C
Tegangantembustidakkurangdari30kVper2,5 mm atau 120 kV/1 cm.
Koefisien muai 0,00065 per 1 C Titik api (flash point) 180 C sampai
190 C Titik nyala (burning point) 205 C Kelembaban terhadap uap air
(moisture) nihil 2.1.2Pendingin Pada inti besi dan
kumparan-kumparan akan timbul
panasakibatrugi-rugibesidanrugi-rugitembaga.Bila
panastersebutmengakibatkankenaikansuhuyang
berlebihan,akanmerusakisolasi(didalamtransformator).
Makauntukmengurangikenaikansuhutransformatoryang
berlebihanmakaperludilengkapidenganalat/sistem pendingin untuk
menyalurkan panaskeluar transformator.
Mediayangdipakaipadasistempendingindapat berupa: 1.Udara/gas
2.Minyak 3.Air 4.Dan lain sebagainya.
Sedangkanpengalirannya(sirkulasi)dapatdengan cara: 1.Alamiah
(natural) 2.Tekanan/paksaan
Padacaraalamiah(natural),pengaliranmedia
sebagaiakibatadanyaperbedaansuhumediadanuntuk 3 / 8
mempercepatperpindahanpanasdarimediatersebutke
udaraluardiperlukanbidangperpindahanpanasyanglebih
luasantaramedia(minyak-udara/gas),dengancara melengkapi
transformator dengan sirip-sirip (Radiator).
Biladiinginkanpenyaluranpanasyanglebihcepat
lagi,caranatural/alamiahtersebutdapatdilengkapidengan
peralatanuntukmempercepatsirkulasimediapendingin dengan pompa-pompa
sirkulasi minyak, udara dan air. Cara ini disebut pendingin paksa
(Forced). Macam-macamsistempendingintransformatorberdasarkan media
dan cara pengalirannya dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
Tabel 2.1Macam-macam Sistem Pendingin Media Dalam Transformator
Diluar Transformator No Macam Sistem Pendingin *) Sirkulasi alamiah
Sirkulasi Paksa Sirkulasi AlamiahSirkulasi Paksa 1AN--Udara-
2AF---Udara 3ONANMinyak-Udara- 4ONAFMinyak--Udara
5OFAN-MinyakUdara- 6OFAF-Minyak-Udara 7OFWF-Minyak-Air
8ONAN/ONAFKombinasi 3 dan 4 9ONAN/OFANKombinasi 3 dan 5
10ONAN/OFAFKombinasi 3 dan 6 11ONAN/OFWFKombinasi 3 dan 7 *)
Menurut IEC tahun 1976 2.2Hukum Dasar 2.2.1Hukum Induksi Faraday
BerdasarkanHukumFaradayyangmenyatakan
bahwaintegralgarissuatugayalistrikmelaluigaris
lengkungyangtertutupadalahberbandinglurusdengan perubahan persatuan
waktu daripada arus induksi (flux) yang dilingkari oleh garis
lengkung itu. Sedangkanarusinduksiitudidefinisikansebagai
integralpermukaandaripadainduksimagnetmelaluisuatu luasan yang
dibatasi oleh garis lengkung tersebut. Bila arah
yangdianggappositifdariarusinduksimempunyaitertib siklis kanan
dengan arah yang dianggap positif bagi integral
garisgayalistrikmakaperbandinganlurusitumempunyai tanda negatif. =
A d Bdtddl Es. .0 .......(2.1) dimana:E = gaya listrik karena
induksi (Volt/m) dl = unsur panjang keliling (m)dt= unsur waktu
waktu (detik)B =induksi magnet/kerapatanflux (Tesla)dA= unsur luas
A (m) =tanda selaku besaran vektorApabila persamaan 2.1
disederhanakan maka:
= A d BdtdN Es.
.dtdN E = dimana: E =Gaya Gerak Listrik (GGL), dalam Volt N=
jumlah belitan = arus induksi (flux ), dalam Weber
Sehinggaapabilasisiprimerdiberisumber tegangan V1 yang berbentuk
sinusoidal maka pada saat yang
pertamaakanmengalirarusIoyangsinusoidalpula.Gaya Gerak Magnet (GGM)
N1.Io akan menghasilkan flux pada
intibesi,karenaarusIomerupakangelombangsinusoidal maka flux juga
merupakan gelombang sinusoidal. t Sinm = dimana: m =flux maksimum
=frekuensi sudut ( = 2f ) 2.3Prinsip Kerja
Apabilakumparanprimerdihubungkandengan
tegangan(sumber),makaakanmengalirarusbolakbalikI1
padakumparantersebut.Olehkarenakumparanmenpunyai inti,arusI1
menimbulkanfluksmagnet yang berubah-ubah
padaintinya.Akibatadanyafluksmagnetyangberubah-ubah, pada kumparan
primer akan timbul GGL induksi ep. Gambar 2.1 Prinsip Dasar dari
Transformator. Besarnya GGL induksi pada kumparan primer
adalah:
dtdNp =pe FluksmagnetyangmenginduksikanGGLinduksi
epjugadialamiolehkumparansekunderkarenamerupakan
fluksbersama(mutualfluks).Dengandemikianfluks
tersebutmenginduksikanGGLinduksiespadakumparan sekunder. Besarnya
GGL induksi pada kumparan sekunder adalah: dtdNs =se
GGLinduksikumparanprimermaksimumadalah
(ep)maks=Npmdanbesarnyateganganefektif(ep)dapat dihitung dengan
persamaan, 4 / 8 ep = 2) (Emaks p ep = 2Nm p ep = 22 N f 2m p ep =
3,14 .1,41 f Np m ep = 4,44 f Np m
Dengan cara yang sama, maka akan didapatkan es = 4,44 f Ns m
3.Pengaruh Pembebanan Pada Transformator Tenaga 3.1Penentuan
Kenaikkan Temperatur3.1.1Pengasumsian dengan diagram thermal
Kenaikantemperaturdapatdiasumsikandengan
diagramthermalsederhana,sepertiditunjukkangambar3.2
Gambarinidapatdipahamikarenamerupakandiagram penyederhanaan dari
distribusi yang lebih rumit.
Kenaikkantemperaturtopoilyangdiukurselama
pengujiankenaikkantemperatur,berbedadenganminyak
yangmeninggalkankumparan,minyakpadatopoiladalah
campuransebagiandariminyakyangbersirkukasipada sepanjang kumparan.
Gambar 3.1 Diagram Thermal 3.1.2Kondisi Untuk Nilai Daya Tertentu
3.1.2.1Sirkulasi Minyak Alami Kenaikkan temperatur rata-rata
kumparan(diukur dengan tahanan) = 65 oC Kenaikkan temperatur top
oil(br) = 55 oC Kenaikkan temperatur rata-rata minyak = 44 oC
Perbedaan antara kenaikkan temperatur rata-rata kumparan dan
kenaikkan rata-rata temperatur minyak wo =21 oC
Kenaikkantemperaturhotspot(cr)disusunsebagaiberikut: cr= b + 1,1
wo(3.1) =55 + 23=78 oC 3.1.2.2Sirkulasi Minyak Paksaan Kenaikkan
temperatur hot spot (cr) disusun sebagai berikut: cr = b + (cr -
b)(3.2) = 40
+ 38 = 78oC 3.1.3KondisiUntuk Beban Stabil 3.1.3.1Kenaikkan
Temperatur Top OilKenaikkantemperaturinisepadandengan kenaikkan
temperatur top oil pada nilai daya yang dikalikan ratio dari total
kerugian dengan eksponen x: b= ||.|
\|++ddKbr112 ( 3.3 ) Keterangan : d = ratiorugix = kontantax =
0,9(ONAN dan ONAF)* x = 1,0(OFAF dan OFWF) br = suhuUntukbr=55
oCuntukON,danbr= 40 oCuntuk OF.
*spesifikasidalamsubbab41.7.1publikasiIEC76(1967),karena
mengikutitabeltunggalyangdiaturuntukdigunakanpadakeduajenis
pendinginan dengan kesalahan yang tidak lebih dari 2 %.
Nilaidsecararelatiftidakpentingpadabeban
tinggi,hanyamemberikansecaragarisbesartinggiatau
rendahnyakenaikkantemperaturdalamprakteknya.Lebih
dariituinidikompensasiuntukseberapabesar
korespondensinyadengannaikatauturunnyatemperatur minyak pada beban
rendah. 3.1.3.2Kenaikkan Temperatur Hot Spot
Kenaikkantemperaturhotspotcunntukbeban
yangstabildapatdihitungdenganpersamaansebagai berikut: c = b + (cr
-br) K2y ( 3.4 ) c = ||.|
\|++ddKbr112+ (cr -br) K2y Keterangan : cr = 78 oC y = kontantay
= 0,8(ONAN dan ONAF) y = 0,9(OFAF dan OFWF) br = suhuUntukbr = 55
oC untuk ON, dan br = 40 oC untuk OF. 3.1.4KondisiUntuk Beban Yang
Berubah-ubah 3.1.4.1Kenaikkan Temperatur Top
OilKenaikkantemperaturtopoilon padawaktut
setelahpemberianbebanadalahsangatmendekatiuntuk kenaikkan
eksponensial sebagai berikut: on = o(n-1) + (ou - o(n-1)) (1 e-t/r)
(3.5) Dengan: o(n-1) adalah kenaikkan temperatur awal minyak. ou
adalah kenaikkan temperatur akhir minyak yangtelah distabilkan,
berhubungan dengan beban seperti dihitung dalam sub bab
sebelumnya.. = kontanta waktu minyak dalam jam = 3(ONAN dan ONAF) =
2(OFAF dan OFWF) t =waktudalam jam 5 / 8 3.1.4.2Kenaikkan
Temperatur Hot spotKenaikkan temperatur hot spot pada waktu
tertentu sebelumkondisidistabilkanadalahmendekatiperkiraan dengan
asumsi bahwa kenaikkan temperatur hot spot di atas
kenaikkantemperaturtopoilyangterbentukdengan seketika. Kenaikkan
temperatur hot spot pada waktu tertentu sama dengan: c = b +(cr -
br) K2y ( 3.6 ) c = ||.|
\|++ddKbr112+ (cr -br) K2y 3.2Penuaan Relatif Isolasi Belitan
Trafo Untuksetiapperalatanyangmempunyaitugas
memberikanpelayanan,akanmempunyaisuatubatasumur dimana peralatan
tersebut tidak dapat dipakai lagi.
Umurperkiaraantransformatortenagadisini
didefinisikansehubungandengantimbulnyapanasyang
diakibatkannadanyapembebanan,sehinggatransformator
tersebutmengalamikegagalandalammelaksanakan fungsinya.
Memangbelumdiperolehcarauntukmenetapkan
perhitunganumurperkiraanyanglebihbaikdariyang
lainnya.Dalamhalinitelahbanyakpercobaan-percobaan
yangdilakukanuntukmenentukanumurperkiraantetapi
mempunyaihasilyangberlainan.Inidisebabkankarena
percobaan-percobaanyangdilakukanmempunyaiukuran nilai akhir umur
yang berbeda-beda. 3.2.1Hukum Deterioration Umur isolasi
dipengaruhi oleh deterioration seiring
denganpanasdanwaktu,dijelaskandalamhukumarhenius sebagai berikut:
Umur = e[A+(B/T)]( 3.7 ) Dengan:
AdanBkonstan(diperolehdaripengujianbeberapa material isolasi yang
tersedia) T adalah temperatur mutlak Dalamcakupan80
oCsampaidengan140 oC hukuminidapatdinyatakanlebihsesuaihubungannya
dengan Montsinger sebagai berikut: Umur = e-p( 3.8 ) Dengan: p
konstan adalah temperatur, dalam oC 3.2.2Nilai Relatif Dari Umur
PemakaianHubunganMontsingersekarangtelahdigunakan
untukmemperolehnilairelatifdariumurpemakaianpada
temperaturc,dibandingdengannilainornaldariumur pemakaian pada
temperatur cr. V =crcsaat umur penggunaan Lajusaat umur pengunaan
Laju = 2 ( c cr ) / 6 ( 3.9 ) Persamaan 3.9 bila diubah dalam
bentuk log10 akanmenjadi: V = 10 (c 98)/19.93 ( 3.10 ) c = 98 +
19.93 log10 V Dengan: V =nilai relatif dari umur pemakaiancr =98
oCmenurut publikasi IEC 76 (1967). Setelah diperoleh harga hot-spot
yang terjadi akibat pembebananpadatransformatordanbilanilaisuhuini
dihubungkandenganfaktorpenuaanisolasimakadapat
diketahuibentukkurvafaktorpenuaandariisolasibelitan yang
dipergunakan. 80 90 100 110 130 140 150 120 CTemperatur Hot
Spot0,11,010100Laju Penuaan Thermal Relatif Gambar 3.2 Garis umur
3.2.3Persamaandiagramkerugianumurdalam periode 24 jam Dapat
digolongkan menjadi 3 keadaan yaitu: 3.4.3.1. Operasional pada
temperatur konstan Mempertimbangkan sudut pada diagram temperatur
dalamperiode24jamsesuaiuntuktjampadatemperatur
konstan,dengankomplemen24jamsesuaidenganuntuk
temperaturrendah,kemudianjampadaumurpemakaian disediakan oleh
persamaan tV. 3.4.3.2. Durasi operasional yang masih diijinkan pada
c
Tabelberikutmemberikannilai-nilaidarituntuk variasi nilai-nilai
dari c Tabel 3.1 Durasi operasional yang masih diijinkan Jam per
haric
24 16 12 8 6 4 3 2 1.5 1.0 0.75 0.5 98 101.5 104 107.5 110 113.5
116 119.5 122 125.5 128 131.5 4.Analisis Perhitungan Transformator
4.1.PembebananTransformatorDenganBeban
Konstan4.1.1.Perhitungan-Perhitungan6 / 8 Untuk mendapatkan
pengaruh dari berbagai pembebanan terhadap transformator tenaga
maka besarnya beban dibuat konstan menjadi 80%, 90% dan 100%.
Perhitungan perhitungan untuk beban transformator 80%: Menentukan
Ratio Pembebanan ( K ) SrSK =
% 100% 80= = 1,0 Menentukan Perbandingan Rugi ( d )d = nol beban
Rugipengenal daya pada tembaga Rugi = 100450 =4,5 Menentukan
Kenaikan Temperatur Ultimate Top Oil ou = oi xddK((
++112 ou = 40 125 , 4 1) 8 , 0 ( 5 , 4 1((
++ = 40 ((
5 , 588 , 3 = 28,218 C Menentukan Kenaikan Temperatur Top Oil (
on ) on = o(n-1) + (ou o (n-1) ) ( 1 e-t/0 ) o1 = 28,218 + (28,218
28,218 ) ( 1 - e-1/ 2 ) = 28,218 C Menentukan Selisih Temperatur
Antara Hot Spot Dengan Top Oil td =( cr or ) K2y td =( 78 40 ) (
0,8 ) 2 ( 0,9 ) =( 38 ) ( 0,8 ) 1,8 =38 x 0,669 =25,430 C
Menentukan Temperatur Hot Spot hn = a+ on + otd
=32 + 28,218 + 25,430 =85,648 C Menentukan Laju Penuaan Thermal
Relatif V=2 ( h - 98 ) / 6 =2 (85,648 - 98 ) / 6 =2 (-12,352 ) / 6
=0,24 Karena bebannya konstan maka besarnya laju penuaan relatif
untuk tiap jam perhari sama. Menghitung Pengurangan Umur L= { } + +
+n even oddV V V VTh2 430 L =24 31x{ 0,24 + 4 (0,24 + 0,24 + 0,24 +
0,24 + 0,24 + 0,24 + 0,24 + 0,24 + 0,24 + 0,24 + 0,24 + 0,24 ) + 2
( 0,24 + 0,24 + 0,24 + 0,24 + 0,24 + 0,24 + 0,24 + 0,24 + 0,24 +
0,24 + 0,24 ) + 0,24 )=721 { 17,28 } = 0,24 pu / hari Dengan cara
yang sama didapatkan tabel sebagai berikut: Tabel 4.1 Susut umur
transformator dari berbagai macam pembebanan BebanSusut Umur No ( %
)L (pu/hari) 11004.0000 2900.9135 3800.2400 Tabel 4.2 Pengaruhsuhu
ambient. Susut UmurL (pu/hari) No Pembebanan
Suhu (C) 100%90%80% 1201.00000.22840.1595 2211.12250.25640.1500
3221.25990.28770.0756 4231.41420.32300.0849 5241.58740.36250.0953
6251.78180.40690.1069 7262.00000.45680.1200 8272.24490.51270.1347
9282.51980.57550.1512 10292.82840.64600.1697 11303.17480.72510.1905
12313.56360.81390.2139 13324.00000.91350.2400
14334.48981.02540.2694 15345.03971.15100.3024
16355.65691.29190.3395 17366.34961.45020.3810
18377.12721.62780.4277 19388.00001.82710.4801 4.2.Analisa Real
Dengan Data Yang Ada Karenabebannyaberubah-ubahdidapatkan
temperatur yang bervariasi seperti tabel berikut ini: 7 / 8 Tabel
4.3 Hasil perhitungan data 6 September 2008 Daya Daya ONAN OFAF Jam
Aktif ReaktifonhnL
(MW)(Mvar) (C)(C) V (pu/hr) 0100122.840274.30990.0648
1102223.089475.27090.0724 272224.680468.36200.0326
3104232.200085.23210.2288 41044534.176590.55800.4233
5953529.868581.77400.1534 6752524.805769.55870.0374
7751023.178967.81810.0306 81001030.515582.42030.1653
91001035.772587.67720.3035 101022031.613484.48460.2099
111022028.653281.52440.1491 12102526.628178.84620.1094
13100525.152476.66420.0850 141002024.487076.65440.0849
151002024.083476.25080.0811 161002023.838676.00600.0788
17101023.568275.38810.0734 181013023.955577.34230.0920
191014524.879480.20740.1280 201014525.439880.76770.1366
211033025.340579.43350.1171 221031024.790377.49630.0936
231031024.456677.16260.0901 241031024.254276.96020.0880 0.1268
4.3.Menentukan Perkiraan Umur Untuk ONAN Sisa umur pada tahun ke n
= umur dasar - ( n x susut umur ) 2= umur dasar - ( n x susut umur
) 2 + ( n x susut umur ) = umur dasar n = umur susutdasar umur 2 =
13,3327 tahun Untuk ONAN OFAF Tabel 4.4 Susut umur beberapa
pembebanan Susut UmurUmur NoBeban L (pu/hari)( tahun )
1100%4.00007.0000 290%0.913530.6513 3 4 80% 6/9/08 0.2400 0.1268
>>30 >>>30 4.4.Pembebanan Optimum
BilatransformatordidesaindenganstandarIEC dengansuhusekitar20
0CtetapiberoperasidiIndonesia dimanasuhulingkungansekitar30
0Cmakatrafotersebut
harusdisesuaikankemampuannya,karenapadakondisiini
suhupanassetempatlebihtinggidaristandarataudengan
katalaintrafotersebutmengalamipenurunankapasitas. Semakin tinggi
panas setempat semakin pendek operasional dari transformator tenaga
tersebut. Agar umurnya mencapai yang diharapkan maka besarnya Lmaks
= 1pu/hr atau temperatur hotspot = 98C h = a+ on + td
98 = 32 + 40 125 , 55 , 4 1((
+ K+ (78-40)K2x1.8 32,7273K2 + 38K1,8 =58,7273
Persamaandiatasdapatdiselesaikandenganmenggunakan metode Newton,
yaitu sebagai berikut: Xn+1=
Xn - ( )( ) X fX f' f(K)=32,7273K2 + 38K1,8 -58,7273 f(K) =2 x
32,7273K + 1,8 x 38K0,8
Sehingga K =0,9064 Turunnya kapasitas trafo = (1 0.9064)x100%
=0,0936 x 10% =9,36% 4.5.Analisa Optimum
BerdasarkanTabel3.2yaitudurasioperasional
yangmasihdiijinkanpadasuatutransformator,untuk
operasi24jambesarnyatemperaturhotspotadalah98C,
makauntukpembebanan100%dan90%dapatdihitung
padatemperaturmaksimalberapaagarmenghasilkan temperatur hotspot
98C. Pembebanan 100% Temperatur hotspot h =a+ on + otd
8 / 8 Besarnyaon dan otd sudah dihitung pada sub bab 4.1.1
sehingga, 98 =a + 40 + 38 a =98 - 78 a =20C Pembebanan 90%
Temperatur hotspot h =a+ on + otd
Besarnyaon dan otd sudah dihitung pada sub bab 4.1.1 sehingga,
98 =a + 33,782 + 31,435 a =98 65,217 a =32,783C Jadi suhu sekitar
maksimum agar temperatur hotspot tidak melebihi 98C untuk
pembebanan 100% adalah 20C dan 32,783C untuk pembebanan 90%.
5.KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
Berdasarkanprosesyangtelahdilakukanpada
tugasakhirini,mulaidariperhitungandananalisis,dapat disimpulkan
beberapa hal antara lain :
1.Pembebanantransformatorberpengaruhterhadap
temperaturminyaknya,semakinbesarbebannyamaka
semakintinggitemperaturnya,semakinrendahkecil bebannya maka semakin
rendah temperaturnya.
2.JenispendinginantransformatormenggunakanONAN OFAF lebih bagus
dibandingkan dengan ONAN, karena
apabilatemperaturminyaktransformatortinggimaka
sistempendinginannyaberubahdariONANmenjadi OFAF.
3.Hasilpenelitiandiperolehpembebananyang
mengakibatkansusutumurminimalsebesar0,24
pu/hariadalahapabilatranformatortenagadibebani
80%.DengantransformatorstandarIEC354suhu
lingkungan200Cmenghasilkansusuttrafominimal1
pu/haripadabeban100%.Berdasardatapembebanan
tahun2008susutumurtrafotenagaGTG1.3PLGU
TambakLorokSemarangdenganpembebanan
maksimumtanggal6Septembermenghasilkansusut umur 0,1268 pu/hari.
5.2Saran Beberapasaranyangbisadiberikanuntuk pembahasan umur
transformator selanjutnya antara lain :
1.Agarpenelitiandilakukandidaerahyang
transformatornyamemikulbebanlebihbesardari daya
pengenalnya.2.Agarpenelitiandilakukanpadatransformator distribusi
dan transformator tipe kering. DAFTAR PUSTAKA [1]A. Arismunandar,
S. Kuwahara, Buku Pegangan Teknik Tenaga Listrik, Jilid III,
Jakarta : Pradnya Paramita, 1979. [2]Bean, Richard L, Transformers
For The Electric Power Industry,[3]IEC, Loading Guide For Oil
Immersed Transformer, IEC Publication, 1972. [4]Kadir, Abdul,
Transformator, Jakarta : Pradnya Paramita, 1979. [5]Perera, KBMI,
Estimation of Optimum Transformer Capacity based on Load Curve ,
vol 3, No 1, Transactions of IEE Sri Lanka , January 2001. [6]PLN,
Pedoman Pembebanan Transformator Terendam Minyak, SPLN 17, 1979.
[7]PLN, Spesifikasi Transformator Tegangan Tinggi, SPLN 61, 1985.
[8]PLN, Transformator Tenaga, SPLN 8-1, 1991. [9] Sulasno, Ir.,
Distribusi Tenaga Listrik, Badan penerbit UNDIP, Semarang, 2001.
[10]Tobing, B.L., Peralatan Tegangan Tinggi, Jakarta : PT. Gramedia
Pustaka Utama, 2003. [11]Winders Jr, John J, Power Transformers
Principles Applications,[12]Www.tutiempo.net [13]
Www.wikipedia.com
Penulis: Purnama Sigid L2F 306046 Teknik Elektro Universitas
Diponegoro SemarangMengetahui Dosen Pembimbing IDosen Pembimbing II
Ir. Tedjosukmadi,MT Karnoto, ST MT
