Artikel Terbaru

Anti COPAS

Analisa Gas Terlarut di Minyak Trafo dengan Dissolved Gas Analyzer (DGA)

Dissolved Gas Analyzer (DGA) adalah seperangkat alat yang digunakan untuk menganalisa kandungan gas terlarut (dissolved gas) dan pemakaian alat umumnya untuk analisa oli transformator (trafo), winding atau kabel yang terisolasi oli (oil-insulated cable). Oli memerlukan pengecekan rutin untuk membaca gangguan yang mungkin terjadi di sistem peralatan agar tidak mengakibatkan kegagalan yang lebih parah.

Tujuan uji DGA pada minyak trafo adalah : (Junid et al, 2008)
  • Menarik kesimpulan kondisi operasi trafo
  • Mengestimasi lifetime trafo masih aman untuk bisa digunakan
  • Mengestimasi kemungkinan terjadi kegagalan trafo
Jenis gas terlarut yang bisa digunakan sebagai indikator kegagalan trafo (fault gases) adalah : Hydrogen (H2), Metana (CH4), Etana (C2H6), Etilen/Etena (C2H4), Acetilene/Etuna (C2H2), Carbon Monoksida (CO), Carbon Dioksida (CO2), Oksigen (O2) dan Nitrogen (N2).
Gambar 1. Proses Pembentukan Fault Gas di Trafo (Jakob, 2008)

Gambar 2. Proses Pembentukan Fault Gas di Trafo (Jakob et al, 2003)
Berdasarkan Gambar 1 dan Gambar 2 bisa disimpulkan beberapa hal sebagai berikut :
  • Akibat pemanasan (heating) membentuk gas etilen (C2H4), metana (CH4) dan etana (C2H6) ---> senyawa C2H6 terbentuk pada temperatur rata-rata 250 oC sedangkan C2H4 pada temperatur rata-rata 350 oC
  • Akibat percikan api/busur listrik (arching) membentuk gas acetilen (C2H2) ---> senyawa  C2Hterbentuk pada temperatur rata-rata 500-700 oC
  • Akibat muatan listrik melecut namun tidak sampai menimbulkan percikan listrik (Corona), menimbulkan percikan listrik (partial discharge/arching) membentuk hidrogen (H2) dan metana (CH4) ---> senyawa H2 dan CH4 terbentuk pada temperatur rata-rata 150 oC 
  • Akibat degradasi selulosa membentuk carbon monoksida (CO) dan carbon dioksida (CO2)
Partial Discharge adalah fenomena percikan muatan listrik melewati sistem isolasi sehingga bisa menimbulkan panas berlebih dan merusak sistem isolasi.
Gambar 3. Ratio Kandungan Gas yang Disebabkan Kegagalan di Trafo (Blackburn, 2008)
Pyrolisis adalah terbentuknya zat kimia fase gas (produk) karena substrat (oli) bereaksi tanpa/sedikit oksigen atau zat kimia sehingga terjadi pemecahan molekul
Gambar 4. Energi yang Diperlukan untuk Pelepasan Ikatan Hidrokarbon
Berdasarkan Gambar 4 didapatkan informasi bahwa untuk melepaskan energi ikatan alkena (rantai ganda) membutuhkan energi yang terbesar. Sehingga urutan yang terbentuk pada fault gas berdasarkan temperatur adalah hydrogenalkana (ex : metana & etana) - alkena (ex : etena/etilen) - alkuna (ex : etuna/asetilene)
Gambar 5. Hubungan antara Fraksi Komponen vs Temperatur untuk Membentuk Fault Gas (Blackburn, 2008)
Gambar 6. Hubungan Antara Tingkat Kelarutan vs Temperatur di Fault Gas (Blackburn, 2008)
Berdasarkan Gambar 5 dan Gambar 6 ditunjukkan hubungan parameter terhadap terbentuknya fault gas.
Gambar 7. Diagnosis Pendekatan Metode Roger's Ratio (Blackburn, 2008)

Gambar 8. Diagnosis Pendekatan Metode IEC 60599
Berdasarkan Gambar 7 dan Gambar 8 dinyatakan bahwa perbandingan konsentrasi fault gas di oli terlarut bisa untuk menyimpulkan penyebab yang mungkin mengakibatkan kegagalan.
Gambar 8. IEEE (Key Gas) dan Dornenburg Ratio (Jakob, 2008)
Gambar 9. Duval Triangle Method (Blackburn, 2008)
Gambar 10. Keterangan pada Duval Triangle Method
Referensi : Pengalaman pribadi mengoperasikan DGA

Previous
« Prev Post