MONITORING KONDISI TRAFO DAYA SECARA ONLINE BERBASIS ANALISIS DATA TERMAL DAN SPEKTRUM ARUS PADA TRANSFORMATOR TIANG 220 VAC Oleh : Bryan Rahardy 2208100012 SEMINAR TUGAS AKHIR Dosen Pembimbing Prof. Dr. Ir. Mauridhi Hery P., M.Eng. Dr. Eng. Ardyono Priyadi, S.T., M.Eng.
41
Embed
MONITORING KONDISI TRAFO DAYA SECARA ONLINE …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-24365-2208100012-Presentation.pdf · BATASAN MASALAH a) Trafo yang digunakan adalah trafo distribusi
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
MONITORING KONDISI TRAFO DAYA SECARA ONLINE BERBASIS ANALISIS DATA TERMAL DAN SPEKTRUM ARUS PADA TRANSFORMATOR TIANG 220 VAC
Oleh : Bryan Rahardy
2208100012
SEMINAR TUGAS AKHIR
Dosen Pembimbing Prof. Dr. Ir. Mauridhi Hery P., M.Eng. Dr. Eng. Ardyono Priyadi, S.T., M.Eng.
• Latar Belakang • Rumusan Permasalahan
• Tujuan Penelitian • Metode Penelitian
•Batasan Masalah
PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG
• Trafo sebagai jantung dari transmisi dan distribusi.
• Dituntut beroperasi secara maksimal. • Cara pemeliharaan juga dituntut sebaik
mungkin. • Trafo daya dalam kondisi bertegangan
tidak dapat diketahui secara dini apakah sebuah trafo mengalami gangguan.
RUMUSAN PERMASALAHAN
1) Pemantauan masih menggunakan sistem yang konvensional. 2) Pengukuran tidak dilakukan secara real time. 3) Belum adanya alat yang dapat memantau keadaan trafo distribusi
secara otomatis dan online.
Presenter
Presentation Notes
1. Pemantauan masih menggunakan sistem yang konvensional, yaitu pemantauan dengan mendatangi tiap–tiap gardu trafo untuk mengukur dan mencatat data tegangan, beban, cos φ, suhu trafo, dan lain–lain. 2. Pengukuran tidak dilakukan secara real time sehingga apabila terjadi gangguan overvoltage, undervoltage, dan loss voltage serta over temperature pada trafo, maka tidak dapat diketahui sejak dini. 3. Belum adanya alat yang dapat memantau keadaan trafo distribusi secara otomatis dan online.
TUJUAN PENELITIAN
1) Menganalisa perbandingan antara arus, tegangan, dan suhu pada transformator distribusi 220 VAC.
2) Memperoleh solusi alternatif yang efisien dalam pendeteksian dini transformator distribusi yang mengalami gangguan.
3) Menerapkan metode analisis data tegangan, arus, dan suhu melalui alat monitoring dalam memantau transformator tiang 220 VAC.
METODE PENELITIAN
PENGUMPULAN DATA DAN STUDI LITERATUR
MULAI
SELESAI
PEMODELAN ALAT DAN SISTEM
PERANCANGAN ALAT DAN SISTEM
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALGORITMA PEMROGRAMAN
PENGUJIAN SISTEMDAN ANALISA
EVALUASI SISTEM
GAGAL
BERHASIL
BATASAN MASALAH
a) Trafo yang digunakan adalah trafo distribusi 20 KV / 220 V berkapasitas 25 KVA tanpa sirip-sirip pendingin.
b) Data tegangan, arus, dan suhu yang dianalisa merupakan sampel dari jaringan.
c) Data tegangan dan arus diambil di bagian tegangan rendah atau sisi sekunder transformator.
d) Menggunakan beban buatan (dummy load) resistif murni berkapasitas 25 kVA 3 x 1 fasa.
e) Pengambilan data trafo dilakukan di dalam ruangan.
TEORI PENUNJANG •Gardu Transformator Tiang (GTT)
•Kenaikan Suhu Transformator •Jenis-jenis Gangguan
•Pemeliharaan Peralatan Listrik
GARDU TRANSFORMATOR TIANG (GTT)
• Gardu Transformator Tiang (GTT) merupakan salah satu komponen instalasi tenaga listrik yang terpasang di jaringan distribusi.
• Berfungsi sebagai transformator daya penurun tegangan dari tegangan menengah 20 KV ke tegangan rendah 380/200 V.
KENAIKAN SUHU TRANSFORMATOR
• Kenaikan suhu diakibatkan dari pembebanan, sehingga timbul panas (kalor) pada belitan transformator.
• International Electrotechnical Commission (IEC) menetapkan umur transformator adalah 20 tahun atau setara 7300 hari, sehingga susut umur normal adalah 0,0137% per hari.
Kelas Kenaikan Suhu Tertinggi (oC)
Batas Suhu Tertinggi
(oC) O 40 90 A 50 105 E 60 120 B 70 130 F 85 155 H 95 180
ɵc (0C) Susut Umur (hari)
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
JENIS-JENIS GANGGUAN
Klasifikasi gangguan yang terjadi pada jaringan distribusi adalah : 1. Dari jenis gangguannya :
a) Gangguan dua fasa atau tiga fasa melalui hubungan tanah. b) Gangguan fasa ke fasa c) Gangguan dua fasa ke tanah d) Gangguan satu fasa ke tanah atau gangguan tanah
2. Dari lamanya gangguan : a) Gangguan permanen b) Gangguan temporer
PEMELIHARAAN PERALATAN LISTRIK
• Jenis–jenis pemeliharaan peralatan adalah sebagai berikut : 1) Predictive Maintenance (Conditional Maintenance) Memprediksi kondisi suatu peralatan listrik, apakah dan kapan
kemungkinannya peralatan listrik tersebut menuju kegagalan. 2) Preventive Maintenance (Time Base Maintenance) Mencegah terjadinya kerusakan peralatan secara tiba-tiba dan
untuk mempertahankan unjuk kerja peralatan yang optimum sesuai umur teknisnya.
3) Corrective Maintenance Dilakukan dengan berencana pada waktu-waktu tertentu ketika
peralatan listrik mengalami kelainan dari kondisi normal. 4) Breakdown Maintenance Dilakukan setelah terjadi kerusakan mendadak.
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT
•Perancangan Sensor Arus •Perancangan Transformator Step Down
•Perancangan Sensor Suhu •Perancangan Koneksi Modul GSM/GPRS dengan Web Server
Sensor arus CT-235
PERANCANGAN SENSOR ARUS
Vout−hitung = I0 x RL
N
Vout : Tegangan keluaran sekunder I0 : Arus primer RL : Beban sekunder N : Rasio sekunder
Pengujian sensor suhu pada alat online monitoring transformator dilakukan dalam kondisi pembebanan yang tidak seimbang dengan presentase kapasitas pembebanan diubah secara bertahap setiap kenaikan 20 % yang dimulai dari 0 % sampai dengan pembebanan penuh 100 %.
PENGUJIAN KONEKSI MODUL GSM/GPRS DENGAN WEB SERVER
Data Display
Plot Grafik
Pilihan Transformator
PENGUJIAN KONEKSI MODUL GSM/GPRS DENGAN WEB SERVER (1)
Magnitude Time stamp Plot Grafik
PENGUJIAN KONEKSI MODUL GSM/GPRS DENGAN WEB SERVER (2)
2
1
3
4
Kondisi 1 : kondisi undervoltage pada fasa R karena tegangan kerja pada fasa R kurang dari 209 Volt, sehingga arus dan suhunya meningkat.
Kondisi 2 : kondisi overcurrent pada fasa R karena arus kerja pada fasa R melebihi 21,65 Amp (60% x In), sehingga suhu meningkat dan tegangan turun.
2
1
3
4
PENGUJIAN KONEKSI MODUL GSM/GPRS DENGAN WEB SERVER (3)
Kondisi 3 : kondisi overvoltage pada fasa R karena tegangan kerja pada fasa R melebihi 231 Volt, sehingga arusnya turun dan suhunya normal.
Kondisi 4 : kondisi normal transformator.
PENGUJIAN KONEKSI MODUL GSM/GPRS DENGAN WEB SERVER (4)
2 1 3 4
ILUSTRASI PEMASANGAN ALAT PADA TRANSFORMATOR DISTRIBUSI
Data tegangan
Data Arus (CT)
Data Suhu (LM-35)
Penempatan alat
PENUTUP
• Kesimpulan • Saran
• Daftar Pustaka
• Hasil pembacaan data tegangan pada fasa R, S, dan T masing-masing terhadap fasa N, mempunyai error rata-rata pada pembebanan seimbang yaitu 0,82%, sedangkan pada pembebanan tidak seimbang sebesar 0,43%.
• Hasil pengukuran CT berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan dengan mengukur arus keluaran pada bagian sekunder mempunyai error rata-rata pada pembebanan seimbang yaitu 1,26%, sedangkan pada pembebanan tidak seimbang sebesar 1,81%.
• Hasil pengukuran 3 pasang sensor suhu yang ditempel pada sisi luar transformator berdasarkan pengujian, mempunyai error rata-rata pada pembebanan seimbang sebesar 0,56%, sedangkan pada pembebanan tidak seimbang sebesar 0,37%
• Dalam tugas akhir ini belum bisa dilakukan pengiriman data secara online, namun untuk fitur-fitur pada webserver sudah siap untuk menerima data dari modul GSM/GPRS.
KESIMPULAN
SARAN
• Perlu diadakan penelitian kembali tentang perancangan online monitoring transformator daya dengan interface yang berbeda.
• Perlu dilakukan perbandingan penggunaan sensor suhu LM-35 dengan sensor suhu yang lebih baik agar pembacaan data suhu lebih akurat dan cepat.
• Perlu diadakan penelitian kembali terkait penggunaan voltage devider (rangkaian pembagi tegangan) untuk menurunkan tegangan.
• Perlu pengembangan lebih lanjut mengenai sistem komunikasi data yang efektif.
• Perlu penambahan fitur-fitur baru pada web server untuk memudahkan operator dalam memantau kondisi transformator seperti dapat membaca arus harmonisa, mengetahui beban yang terpakai, dan dapat memprediksi umur trafo.
DAFTAR PUSTAKA
[1]. Setiabudy, Rudy.“Transformator pada Sistem Transmisi Listrik - Materi Kuliah Transmisi dan Distribusi Daya Listrik”.Depok.11 Maret 2008
[2]. Suswanto, Daman.“Sistem Distribusi Tenaga Listrik”.Padang.2009 [3]. Suhadi, dkk.”Teknik Distribusi Tenaga Listrik Jilid 3”.Jakarta.2008 [4]. T.S., Hutauruk.”Pentanahan Netral Sistem Tenaga dan Pengetahuan
Peralatan”. Penerbit Erlangga.Jakarta.1987. [5]. PT. PLN (Persero).”Buku 4 : Standar Konstruksi Gardu Distribusi dan Gardu
Hubung Tenaga Listrik”.Jakarta Selatan.9 Desember 2010 [6]. PT. PLN (Persero) P3B.”Panduan Pemeliharaan Trafo Tenaga”.13 Juni 2003 [7]. SPLN 8-2:1991.“Transformator Tenaga – Bagian 2: Kenaikan
Suhu”.Jakarta.1991
SEKIAN DAN
TERIMA KASIH
MONITORING KONDISI TRAFO DAYA SECARA ONLINE BERBASIS ANALISIS DATA TERMAL DAN SPEKTRUM ARUS PADA TRAFO TIANG 220 VAC
Oleh : Bryan Rahardy
2208100012
SEMINAR TUGAS AKHIR
Dosen Pembimbing Prof. Dr. Ir. Mauridhi Hery P., M.Eng. Dr. Eng. Ardyono Priyadi, S.T., M.Eng.