Pengujian DC pada Peralatan Listrik

Presentasi berjudul: "Pengujian DC pada Peralatan Listrik"— Transcript presentasi:

1 Pengujian DC pada Peralatan Listrik
Syamsu Aduhai Hesti Vini Vichi Lestarian Orlando Hatorangan M. Edwinsyah redho

2 Pendahuluan… Pengujian pada peralatan listrik merupakan hal yang menjadi fundamental karena dari pengujian didapatkan data data yang bisa menjadi acuan dalam operasi dan pemeliharaan suatu peralatan listrik. Ada banyak macam pengujian, tetapi yang akan dibahas lebih khusus adalah metode pengujian dengan tegangan DC (DC Voltage Test). Pengujian DC diterapkan dibeberapa peralatan listrik seperti transformator, Isolasi cair, kabel, swicthgear, motor, generator.

3 Pengujian Isolasi dengan Tegangan DC
Gambar disamping merupakan rangkaian sederhana dalam pengujian isolasi dengan tegangan DC. Dalam pengujian isolasi didapatkan komponen yang dapat di analisis berupa : Arus pengisian kapasitansi Arus yang diserap dielektrik Arus bocor permukaan Partial Discharge Current Arus Bocor Volumetrik

4 Arus pengisian kapasitor:
Arus pengisian kapastansi yang diterapkan sangat tinggi sehingga tegangan DC dan dapat dihitung menggunakan rumus: Keterangan: Ie adalah arus pengisian kapasitansi E adalah tegangan (kV) R adalah resistansi (Mohm) C adalah kapasitansi (mikrofarad) T adalah waktu (s) e adalah bilangan logaritma nipherian Arus pengisian kapasitor merupakan suatu fungsi waktu dan akan menurun bersamaan dengan meningkatnya tegangan. Arus ini terjadi saat pengisian awal. Nilai hasil pengukuran arus ini diambil saat telat mencaai nilai yang stabil dan cukup rendah

5 Arus yang diserap dielektrik
Arus yang diserap oleh dielektrik juga menurun seiring dengan meningkatkan tegangan, namun penurunannya lebih lambat disbanding arus pengisian kapasitor tapi tidak setinggi arus pengisian kapasitor. Arus ini dibagi menjadi dua, yaitu Arus pengisian reversible dan irreversible. Arus reversible di dapat dengan rumus Dimana, Ia adalah arus yang di serap oleh dielektrik V adalah tegangan (kV) C kapasitansi (mikrofarad) t adalah waktu (s) D adalah bilangan konstan proporsional n adalah konstan

6 Arus pengisian irreversible mempunyai bentuk yang sama dengan arus pengisian reversible, tapi mempunyai magnitude yang lebih kecil. Arus irreversible akan hilang pada isolasi dan tidak dapat kembali lagi. Pada pencatatan data uji, arus reversible membutuhkan waktu yang cukup sampai mencapai nilai yang rendah.

7 Arus Bocor Permukaan Arus bocor permukaan disebabkan oleh terjadinya konduksi ada permukaan isolasi. Arus ini bernilai konstan terhadap waktu. Arus bocor permukaan yang tinggi (resistansi isolasi rendah) disebabkan karena kelembapan/kontaminan yang bersifat konduktif pada isolasi mesin. Arus ini tidak diinginkan. Dihiliangkan dengan cara: membersihkan permukaan konduktor.

8 Arus Partial Discharged (Korona)
Arus partial discharged atau disebut juga korona, yaitu: Peristiwa pelepasan atau loncatan bunga api listrik yang terjadi pada suatu bagian isolasi (pada rongga dalam atau pada permukaan) dikarenakan adanya beda potensial tinggi pada isolasi tersebut. Arus ini tidak diinginkan Dihilangkan dengan cara: pelindung pengontrol tegangan Tidak terjadi ada tegangan rendah (dibawah 4000 volt)

9 Arus bocor volumetrik Arus bocor volumetrik yang mengalir pada isolasi merupakan kebutuhkan primer isolasi itu sendiri. Arus ini digunakan untuk mengevaluasi kondisi dari system isolasi. Arus ini membutuhkan waktu untuk mencapai nilai yang stabil sebelum dilakukan pencatatan. Dibawah ini adalah grafik arus total yang terdiri dari berbagai arus bocor yang sudah dijelaskan diatas.

10

11 Fenomena dielektrik dan polarisasi
Dielektrik mempunyai sifat untuk tidak menyerap muatan listrik dan sifat konduksi. Ketika tegangan di berikan kepada dielektrik, muatan negatif dan positif akan melekat pada partikel yang akan membuat dielektrik mempunyai kecenderungan untuk mengorientasikan partikel pada jalurnya dengan muatan yang ada. Beberapa bahan dielektrik mempunyai molekul yang bernomor atom tidak merata (ganjil), sehingga mempunyai muatan asimetris Ketika molekul tersebut ditempatkan dimedan listrik, molekul akan bermigrasi dalam medan listrik dan terpolarisasi dengan medan listrik, Molekul tersebut dinamakan dipole. Sebuah dipole terdiri dari sebuah partikel positif kecil dan negative kecil pada masing-masing ujungnya. Dipole jika diberi tegangan DC: akan terpolarisasi -> fenomena polarisasi dipole Fenomena ini dipengaruhi oleh sifat material, struktur dan kondisi isolasi.

12 Keuntungan dan Kerugian dari Pengujian DC

13 Keuntungan Pengujian DC lebih dipilih pada peralatan yang memiliki nilai pengisian kapasitansi yang tinggi seperti kabel. Tekanan tegangan DC dianggap tidak lebih merusak isolasi dari ada tegangan AC. Pengujian data dihentikan sebelum terjadi kegagalan peralatan. Pengukuran dapat diambil secara bersamaan. Tidak perlu ada tes resistansi isolasi terpisah sebelum test overpotensial DC. Ukuran dan berat peralatan lebih sedikit dibandingkan dengan pengujian tegangan AC.

14 Kerugian Distribusi stress untuk trafo, motor dan belitan generator untuk tegangan DC berbeda dibandingkan dengan untuk tegangan AC. Sisa tegangan setelah pengujian tegangan DC harus dibuang dengan hati-hati. waktu yang diperlukan untuk melakukan tes potensi tinggi DC (hi-potential) lebih lama dibandingkan dengan tegangan AC. Terdapat literature pengujian DC yang menyatakan bahwa dimungkinkan efek pengujian tegangan tinggi DC berbahaya pada beberapa jenis kabel Cacat, tidak terdeteksi dengan DC, dapat menyebabkan kegagalan diuji tegangan AC. Stress tegangan mungkin tidak seragam pada sistem isolasi. Temperatur dan tegangan tergantung pada resistivitas. Ruang pembentukan muatan dapat mengagalkan potensi ke depannya.

15 Metode Pengujian DC Melihat perilaku isolasi ketika tegangan dc diaplikasikan untuk pengujian, pada isolasi padat dapat dikategorikan menjadi 2 : Pengujian isolasi resistansi Pengujian tegangan potensial tinggi (hi-pot)

16 Pengujian Isolasi Resistansi
Pengujian ini dilakukan ada tegangan volt dengan instrument megaohmmeter, motor atau elektronik yang menunjukkan tahanan isolasi dalam megaohm. Kualitas isolasi bergantung dari: suhu, kelembaan dan factor lingkungan. Nilai megaohm dari tahanan isolasi berbanding terbalik dengan volume isolasi yang sedang diuji. Pembacaan harus menggunakan nilai yang sudah di standarkan pada table temperature standar menurut kelas alat ukur

17

18 Nilai pengukuran isolasi resistansi secara umum terdapat 4 metode pengujian
Pembacaan waktu singkat Waktu pembacaan resistansi (Dielektrik absortion ratio [DAR]) Uji index polarisasi (PI) Step-voltage reading

19 Pembacaan Nilai Isolasi Resistansi
Tes ini hanya mengukur nilai resistansi insulasi untuk jangka waktu yang singkat, seperti 30 atau 60 detik, melalui pembacaan beberapa titik yang terletak pada kurva peningkatkan nilai tahanan isolasi. Hasil pembacaan mengindikasikan kondisi isolasi secara kasar. Penting untuk membandingkan nilai-nilai yang sebelumnya dengan nilai yang baru didapat Penurunan yang terus menerus indikasi adanya kerusakan isolasi Nilai untuk perbandingan harus dinormalisasi sampai 20 drajat celcius dengan mempertimbangkan kelembapan -> untuk pentafsiran hasil.

20 Pembacaan waktu Resistansi
Sebuh system isolasi yang baik akan menunjukan terus meningkatnya nilai tahanan selama periode waktu tegangan diberikan. Sistem isolasi yang terkontaminasi akan menunjukan nilai tahanan yang rendah Isolasi yang baik: efek penyerapan arus akan menurun seiring dengan meningkatnya arus Isolasi yang buruk: efek penyerapan di perpanjang dengan kebocoran arus yang tinggi.

21

22 PI Uji PI uji biasa dilakukan untuk pengujian daya serap dielektrik.
PI adalah rasio tahanan isolasi pada 10 menit sampai 1 menit Rasio PI yang kurang dari 1= kerusakan peralatan Test ini untuk system isolasi kering seperti trafo dan kabel.

23 Pembacaan Step-Voltage (Tegangan DC Tip-Up Test)
Dalam metode ini,tegangan diberikan secara bertaha ke isolasi yang diuji dengan metode pengontrol tegangan. Saat tegangan meningkat, islasi yang lemah akan menunjukkan ketahanan yang lebih rendah

24 Tes Potensi Tegangan Tinggi
Pengujian tegangan \dc dilakukan dengan memberika tegangan diisolasi pada atau di atas tegangan puncak operasi di frekuensi 60 \hz. Tegangan maksimum diberikan secara bertahap selama 60 s sampai 90 s. Tegangan maksimum ini ditahan selama 5 menit dengan pembacaan kebocoran arus diambil setiap menitnya. Ketika test ini diterapkan sebagai step—voltage test tegangan maksimum diberikan secara bertahap dengan besar yang sama. Interval waktu setiap stepp 1 sampai 4 menit Pada akhir setiap interval dilakukan pembacaan embocoan arus atau tahanan isolasi sebelum lanjut ke step selanjutnya.

25 TERIMAKASIH ATAS PERHATIANNYA