Laporan Praktikum Partial Discharge_Kelompok06_HFCT

MODUL 5 PARTIAL DISCHARGE (HFCT) Hafidz Qadarullah (18014006) Donigo Fernando Sinaga (18014021) Danang Khoirul (18014036) KELOMPOK 6 Tanggal Percobaan: 07/03/2017 EP3074-Teknik Tegangan Tinggi

Laboratorium Dasar Teknik Elektro - Sekolah Teknik Elektro dan Informatika ITB Abstrak Abstrak menjelaskan secara singkat percobaan apa yang telah dilakukan, bagaimana percobaan tersebut dilakukan dan hasil (kesimpulan) yang diperoleh. Tiga hingga lima kata/ kelompok kata penting yang menjadi subjek bahasan di dalam laporan ini dituliskan pada Kata kunci. Kata kunci: Laporan, format, panduan. 1. PENDAHULUAN Media isolasi, baik padat, cair, maupun gas dituntut untuk memiliki kualitas yang baik terkait fungsinya untuk mengisolasi tegangan listrik terhadap bagian lainnya. Ketidakseragaman medan listrik dalam media isolasi akan mengakibatkan terjadinya fenomena partial discharge dimana hal ini akan berujung pada kegagalan isolasi itu sendiri. Pada percobaan ini akan dilakukan pengukuran dan analisa dari kemunculan partial discharge pada elektroda jarum-pelat. Tujuan dari dilakukannya percobaan ini adalah a. Memahami prinsip kerja rangkaian b. Memahami parameter karakteristik partial discharge

dan

2. STUDI PUSTAKA 2.1

dimana terdapat kuat medan listrik), dan Korona (terjadi di media gas di sekitar konduktor yang berjauhan dengan isolasi jenis padat atau cair). Selama terjadi PD, ada beberapa fenomena yang menyertai terjadinya PD, antara lain arus impuls, radiasi cahaya panas, gelombang elektromagnetik, gelombang mekanik, dan proses kimia.

2.2

HIGH FREQUENCY CURRENT TRANSFORMER (HFCT)

HFCT adalah jenis Current Transformer (CT) yang mempunyai pulsa wide-band sehingga dapat mengukur pulsa peluahan parsial yang mempunyai frekuensi tinggi. Dengan menggunakan HFCT, pulsa peluahan parsial yang dihasilkan pada bagian keluaran lebih jelas dan mudah terbaca.

3. METODOLOGI Lakukan pengamatan Background Noise pada saat sumber OFF dan ON (V=0).

3.1 Pengamatan Partial Discharge Inception Voltage (PDIV) pada Elektroda Jarum-Pelat Isolasi Udara 1.Susun rangkaian seperti pada Gambar 3.1 Rangkaian percobaan lab diagnosis peralatan tegangan tinggidengan menggunakan RC Detector, HFCT dan loop sensor diameter 10 cm

PARTIAL DISCHARGE

Definisi partial discharge (IEC 60270) adalah suatu fenomena peluahan listrik secara lokal yang menghubungkan secara parsial dari isolasi di antara konduktor dan yang terjadi baik di permukaan konduktor maupun di dalam konduktor (void). Partial Discharge dapat terjadi pada bahan isolasi padat, bahan isolasi cair maupun bahan isolasi gas. Ada 3 hal utama yang dapat menjadi sumber terjadinya PD, yaitu Internal PD (adanya rongga di antara dielektrik atau di dalam dielektrik tertentu), PD pada permukaan (terjadi sepanjang permukaan dielektrik

Gambar 3.1 Rangkaian percobaan lab diagnosis peralatan tegangan tinggi 2.Melakukan kalibrasi pada osiloskop agar pengukuran bisa tepat

Laporan Praktikum - Laboratorium Dasar Teknik Elektro – STEI ITB

1

3. Channel yang digunakan 1, 2 dan 4. Channel 3 tidak digunakan karena rusak.

3.3 Pengamatan Partial Discharge dengan trigger negatif

4. Menghubungkan probe channel 1 ke sumber tegangan, channel 2 ke RC Detector dan channel 4 ke HFCT

1. Melakukan trigger positif

setting

osiloskop

dengan

2. Melakukan time/div 1 μs

setting

osiloskop

dengan

5. Melakukan setting osiloskop dengan time/div dan volt/div supaya gambar terlihat jelas 6. Menaikkan tegangan sumber secara perlahan hingga diperoleh Partial Dicharge Inception Voltage (PDIV) untuk RC Detector dan HFCT 7. Menghubungkan probe channel 1 ke sumber tegangan, channel 2 ke RC Detector dan channel 4 ke antena 8. Melakukan setting osiloskop dengan time/div dan volt/div supaya gambar terlihat jelas

3. Melakukan pengambilan data untuk pengukuran bentuk gelombang, pengukuran pola fasa & pengukuran pola urutan pulsa. 4. Pengambilan data tersebut dilakukan untuk masing-masing sensor yang digunakan yaitu: RC detector, HFCT dan antena.

4. HASIL DAN ANALISIS Pada praktikum modul ini, kelompok kami menggunakan High-Frequency Current Transformer (HFCT) sebagai alat pendeteksi partial discharge.

9. Menaikkan tegangan sumber secara perlahan hingga diperoleh Partial Dicharge Inception Voltage (PDIV) untuk RC Detector dan antena

3.2 Pengamatan Partial Discharge dengan trigger positif 1. Rangkaian yang digunakan adalah Gambar 3.2

Gambar 4.1 Deteksi PD menggunakan kursor

Gambar 3.2 Rangkaian Percobaan 2. Melakukan trigger positif

setting

osiloskop

dengan

3. Melakukan time/div 1 μs

setting

osiloskop

dengan

Pada gambar diatas, didapat nilai partial discharge sebesar 13.4 mV. Nilai ini sesuai dengan teori karena partial discharge yang terjadi saat gelombang negative berorde mili volt. Penggunaan HFCT sebagai alat pendeteksi partial discharge juga sesuai karena partial discharge yang terjadi memiliki frekuensi tinggi sehingga dapat dideteksi dengan HFCT.

4. Melakukan pengambilan data untuk pengukuran bentuk gelombang, pengukuran pola fasa & pengukuran pola urutan pulsa. 5. Pengambilan data tersebut dilakukan untuk masing-masing sensor yang digunakan yaitu: RC detector, HFCT dan antena. Laporan Praktikum - Laboratorium Dasar Teknik Elektro – STEI ITB

2

Gambar 4.2 Deteksi PD menggunakan trigger Dengan menggunakan trigger, partial discharge yang terukur sebesar 7.8mV x 2 = 15.6 mV. Pengalian dengan 2 ini karena 7.8 mV merupakan amplitudo tegangan, bukan tegangan peak-to-peak. Dibandingkan dengan pendeteksian menggunakan kursor, nilai yang didapat berbeda sedikit. Perbedaan ini disebabkan karena kapasitor yang digunakan pada percobaan diganti karena ada keanehan yang terjadi pada hasilnya.

Gambar 4.4 Partial Discharge saat gelombang negatif

Gambar 4.5 Bentuk gelombang Partial Discharge saat gelombang negatif

Gambar 4.3 Partial Discharge Inception Voltage Pada Gambar 4.3 diatas, terdapat bentuk gelombang sumber (garis kuning) dan bentuk gelombang yang terdeteksi pada HFCT (garis biru) ketika belum terjadi partial discharge

Gambar 4.4 dan 4.5 diatas terjadi saat partial discharge muncul saat gelombang negatif. Dari Gambar 4.4, dapat dilihat bahwa Partial Discharge terjadi ketika tegangan sumber bernilai (870 mV x 4 kV =) 3.48 kV dengan besar 33.6 mV peak-to-peak. Nilai ini merupakan batas dimana partial discharge hanya terjadi saat gelombang negative saja. Pada Gambar 4.5, terdapat bentuk gelombang dari partial discharge yang terjadi dengan rise time sebesar 1.438 us dan fall time sebesar 3.561 us. Noise yang terjadi pada bentuk gelombang dapat muncul karena adanya gelombang frekuensi tinggi dari alat-alat pada percobaan yang lain di ruangan yang sama dan dapat muncul juga dari handphone atau alat elektronik yang dimiliki oleh setiap orang di dalam lab tegangan tinggi.

Laporan Praktikum - Laboratorium Dasar Teknik Elektro – STEI ITB

3

negatif, gelombang turun dulu kemudian naik hingga puncaknya dan turun, sedangkan saat positif, gelombang naik hingga puncaknya kemudian berosilasi hingga nilai steadystatenya.

Gambar 4.6 Partial Discharge saat gelombang positif

Gambar 4.8 Urutan Pulsa Partial Discharge Negatif Dari Gambar 4.8, didapat urutan pulsa pada saat partial discharge negatif dengan periode sebesar 41 us.

5. KESIMPULAN

Gambar 4.7 Bentuk gelombang Partial Discharge saat gelombang positif Gambar 4.6 dan 4.7 diatas terjadi saat partial discharge muncul saat gelombang negative dan positif. Dari Gambar 4.4, dapat dilihat bahwa Partial Discharge terjadi ketika tegangan sumber bernilai (1.39 V x 4 kV =) 5.56 kV dengan besar amplitude yang sangat besar. Pada Gambar 4.5, terdapat bentuk gelombang dari partial discharge yang terjadi dengan rise time sebesar 160 ns (yang diukur dari saat gelombang naik sampai 90% kenaikannya) dan fall time sebesar 880 ns (yang diukur dari saat gelombang naik sampai 50% turunnya gelombang setelah mencapai puncaknya. Dibandingkan dengan partial discharge saat gelombang negatif saja, partial discharge saat positif terjadi dengan amplitude yang sangat besar tapi waktu terjadinya sangat cepat hingga orde nanosekon. Bentuk gelombang partial discharge yang terjadi pun berbeda. Saat



HFCT dapat mendeteksi partial discharge karena partial discharge terjadi dengan frekuensi tinggi



Partial Discharge dapat terjadi karena elektroda yang digunakan adalah jarum-pelat sehingga medannya tidak homogen dan tidak seragam



Partial Discharge positif terjadi dengan amplitude yang lebih besar dan waktu yang lebih cepat dibandingkan dengan partial discharge negatif



Urutan pulsa pada PD negatif terjadi denga periode sebesar 41 us

DAFTAR PUSTAKA [1]

Khayam, Dr. Ir. Umar. Modul Praktikum Partial Discharge, Laboratorium Teknik Tegangan dan Arus Tinggi, Sekolah Teknik Elektro dan Informatika, Institut Teknologi Bandung, 2017.

[2]

http://lib.ui.ac.id, 12 Maret 2017, 21:22.

Laporan Praktikum - Laboratorium Dasar Teknik Elektro – STEI ITB

4