Politeknik Negeri Ujung Pandang: Job Sheet Pengujian Transformator 3 Phase

 

 

POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG

LAB POWER SYSTEM

PENGUJIAN TAHANAN ISOLASI TRANSFORMATOR

JOB SHEET  PENGUJIAN TRANSFORMATOR 3 PHASE

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG 2019

SEMESTER VII 

 

 

POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG

LAB POWER SYSTEM

PENGUJIAN TAHANAN ISOLASI TRANSFORMATOR

SEMESTER VII 

I. Tujuan Percobaan

1. Untuk mengetahui secara dini kondisi isolasi trafo. 2. Untuk mengetahui kemungkinan adanya ganguan hubung singkat 3. Untuk memastikan transformator cukup aman untuk diberi dioperasikan 

II. Teori Dasar

Setiap kawat listrik dalam suatu sistem tenaga listrik - baik itu motor, generator, kabel, switch, transfrmator, dll  –   dilindungi/ ditutupi oleh suatu isolasi listrik. Kawat yang digunakan biasanya tembaga (copper) ( copper) atau aluminium, yang dikenal sebagai penghantar listrik yang baik. Isolasi adalah kebalikan dari konduktor, dimana isolasi tahan terhadap arus dan tetap menjaga agar arus mengalir pada konduktor saja. Untuk memahami tujuan isolasi disekitar konduktor maka hal tersebut dapat dianalogikan seperti pipa yang mengalirkan air. Gambar 4.1 memperlihatkan perbandingan antara hokum Ohm terhadap pengaliran air. Tekanan air dari pompa menghasilkan pengaliran air sepanjang pipa, jika pada pipa terdapat kebocoran maka air akan terbuang dan mengurangi tekanan air dalam pipa. Dalam listrik, tegangan bertindak seperti tekanan pompa, menyebabkan pengaliran listrik sepanjang kawat tembaga/ aluminium. Dan seperti halnya pada pipa, maka akan ada tahanan pengaliran, namun jauh lebih kecil dibandingkan tahanan sepanjang isolasi.

Gambar 4.1 Perbandingan pengaliran air (a) dan arus listrik (b). Semakin kecil tahanan pada penghantar, maka semakin besar arus yang mengalir pada tegangan yang sama. Seperti dinyatakan dalam hokum Ohm: V=I*R Dimana

V = Tegangan dalam Volt I = Arus dalam Ampere R = Tahanan dalam Ohm

 

 

POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG

LAB POWER SYSTEM

PENGUJIAN TAHANAN ISOLASI TRANSFORMATOR

SEMESTER VII 

Sebagai catatan bahwa tidak ada isolasi yang sempuna –  sempuna  –  tahanan   tahanan tak terbatas –  terbatas  –  jadi   jadi akan ada  pengaliran arus melalui isolasi atau melalui ground. Namun sangat kecil (boleh jadi sekitar satu mikroampere) tetapi itulah dasar dari peralatan pengukuran isolasi. Semakin besar tegangan yang diberikan ke isolasi maka semakin besar pula arus yang akan melalui isolasi. Sejumlah kecil arus ini tidak akan membahayakan isolasi yang masih baik akan tetapi menjadi suatu masalah bagi isolasi yang telah mulai buruk/ rusak ((deteriorated). deteriorated). Pertanyaannya yang akan muncul “apakah isolasi yang baik itu?” Pada dasarnya “baik” berarti relatif untuk tahanan yang tinggi tehadap arus, dan untuk   bahan bahan isolasi, “baik”  juga dapat berarti kemampuan untuk menjaga tahanan tinggi. Sehingga, pengukuran tahanan isolasi yang tepat dapat memberikan kita informasi tentang bagaimana kondisi isolasi dari suatu

bahan. Serta dengan melakukan pengecekan tahanan isolasi secara teratur dapat

diperoleh kecenderungan terjadinya deteriorated. Peralatan listrik yang baru seharusnya memiliki tahanan isolasi yang baik (memenuhi standar nilai tahanan isolasi, sesuai tegangan kerjanya). Namun seiring waktu operasi, ada banyak faktor yang menyebabkan tahanan isolasi menjadi menurun, antara lain karena kerusakan mekanik, vibrasi, panas atau dingin yang berlebihan, kotor, minyak, korosif atau hanya karena kelembaban dan semuanya ini akan ter-kombinasi oleh faktor tekanan listrik (electrical (electrical stresses). Jadi isolasi yang baik itu adalah yang memiliki tahanan yang tinggi sedangkan isolasi yang buruk buruk cenderung memiliki

tahanan yang rendah. Tinggi Tinggi rendahnya tahanan

isolasi sangat dipengaruhi oleh factor-faktor yang disebutkan sebelumnya. Gambar 4.2 memperlihatkan rangkaian tipikal untuk pengukuran tahanan isolasi. Alat ukur tahanan isolasi (Insulation Resistance Test) akan mengukur tahanan isolasi secara langsung dengan memberikan nilainya dalam satu Ohm. Tahanan isolasi yang baik biasanya terukur dalam level MegaOhm bahkan sampai dengan GigaOhm.

Gambar 4.2 Tipikal Alat ukur tahanan isolasi

 

 

POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG

LAB POWER SYSTEM

PENGUJIAN TAHANAN ISOLASI TRANSFORMATOR

SEMESTER VII 

Untuk alat ukur tahanan isolasi analog, maka skala pengukurannya akan terlihat seperti gambar 4.3.

Gambar 4.3. Tipikal skala suatu alat ukur tahanan isolasi.

Tipe-Tipe Pengujian Tahanan Isolasi

Short-Time atau Spot-Reading Test Method Dalam metode ini, kita menghubungkan alat ukur dengan terminal yang akan dites dan dioperasi secara singkat (biasanya direkomendasikan selama 60 detik). Seperti pada gambar 4.4, maka tahanan isolasi semakin lama semakin meningkat, sampai dengan 60 detik, baca dan catat hasil pengukura. Perlu diketahui bahwa hasil pembacaan ini dipengaruhi oleh suhu dan kelembaban.

Gambar 4.4. Tipikal kurva tahanan isolasi dengan metode pengetesan  short time atau atau spot  spot reading

 

 

POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG

LAB POWER SYSTEM

PENGUJIAN TAHANAN ISOLASI TRANSFORMATOR

SEMESTER VII 

Time-resistance Method Metode ini tidak dipengaruhi oleh suhu dan dapat memberikan kita informasi pasti akan kondisi isolasi peralatan tanpa membutuhkan data pengetesan pengetes an yang lampau/ sebelumnya. Kita hanya melakukan pembacaan pada interval waktu tertentu, lihat gambar 4.5. Pengetesan ini terkadang didasari pada pengetesan penyerapan (absortion ( absortion test). Tahanan isolasi yang baik akan memiliki kurva pembacaan yang meningkat dan tidak terputus, namun jika isolasi telah terkontaminasi, maka aka nada arus bocor tinggi, sehingga pembacaan tahanan menjadi rendah (R = V/I). 

Gambar 4.5. Tipikal kurva tahanan isolasi is olasi dengan “time-resistance “time-resistance test ”  (biasanya digunakan pada motor dengan belitan besar)

 Namun dalam percobaan ini, yang akan kita gunakan adalah adalah short short- time method . Dengan  pertimbangan keamanan peralatan praktikum, karena pada dasarnya dasarnya pengetesan tahanan isolasi adalah pengetesan “merusak”. Untuk memudahkan penentuan baik tidaknya tahanan isolasi, para professional  pemeliharaan telah lama menggunakan aturan bahwa “tahanan “tahanan isolasi seharusnya mendekati 1 megaohm untuk setiap 1000 Volt tegangan operasi, dengan nilai minimum 1 megaohm.

 

 

POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG

LAB POWER SYSTEM

PENGUJIAN TAHANAN ISOLASI TRANSFORMATOR

SEMESTER VII 

Tegangan Pengujian Tehadap Rating peralatan

Umumnya pengujian tahanan isolasi menggunakan tegangan DC dengan besar tegangan tergantung rating tegangan peralatan , seperti pada tabel di bawah ini”  ini”  Tabel 1.

Penggunaan tegangan dc ini dikarenakan kelebihannya dibandingkan pengetesan dengan tegangan ac , yakni: -  Biaya yang lebih murah -  Lebih ringan -  Ukuran yang lebih kecil -  Tidak merusak

Pengukuran tahanan isolasi pada transformator, meliputi: -  Kumparan primer –  primer –  Ground  Ground (R –  (R –  G,  G, S –  S –  G,  G, T –  T –  G)  G) -  Kumparan primer –  primer –  primer (R –  (R –  S,  S, R –  R –  T,  T, S –  S –  T)  T) -  Kumparan primer –  primer –  sekunder  sekunder (R –  (R –  r,  r, R –  R –  s,  s, R –  R –  t,  t, S –  S –  r,  r, S –  S –  s,  s, S –  S –  t,  t, T –  T –  r,  r, T –  T –  s,  s, T –  T –  t)  t) -  Kumparan sekunder –  sekunder –  ground (r (r –   –  G,  G, s –  s –  G,  G, t - G) -  Kumparan sekunder –  sekunder –  sekunder (r (r –   –  s,  s, r –  r –  t,  t, s - t)

III. AlatdanBahan

-  1 unit transformator 3 fase -  Alat ukur tahanan isolasi -  Kabel penghubung secukupnya.

 

 

POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG PENGUJIAN TAHANAN ISOLASI TRANSFORMATOR

LAB POWER SYSTEM

SEMESTER VII 

IV.RangkaianPercobaan

1.  Rangkaian Percobaan Pengukuran Tahanan Isolasi, Primer - Ground MODUL TRANSFORMATOR 1U1 Ph ha a se se

2u1

Ea arr tth h / G rro o un un d 2u2

Insulation Tester 

1U3 3U1

1U2

3U2

1V1

2v1

2v2

1V3 3v1

1V2

3v2

1W1

2w1

2w2

1W3 3w1

1W2

3w2

  2.  Rangkaian Percobaan Pengukuran Tahanan Isolasi, Primer - Primer MODUL TRANSFORMATOR 1U1 P ha ha se se

2u1

E ar ar th th / G ro ro un un d 2u2

Insulation Tester 

1U3 3U1

1U2 1V1

3U2 2v1

2v2

1V3 3v1

1V2

3v2

1W1

2w1

2w2

1W3 3w1

1W2

3w2

 

 

 

POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG PENGUJIAN TAHANAN ISOLASI TRANSFORMATOR

LAB POWER SYSTEM

SEMESTER VII 

3.  Rangkaian Percobaan Pengukuran Tahanan Isolasi, Primer –  Primer  –  Sekunder  Sekunder MODUL TRANSFORMATOR 2u1

1U1 Earth/ Ground

2u2

Insulation Tester 

1U3 3U1

1U2

3U2

1V1

2v1

2v2

1V3 3v1

1V2

3v2

1W1

2w1

2w2

1W3 3w1

1W2

3w2

  4.  Rangkaian Percobaan Pengukuran Tahanan Isolasi, Sekunder - Ground MODUL TRANSFORMATOR 1U1

2u1

Phase 2u2

1U3

   d   n   u   o   r    G    /    h    t   r   a    E

Insulation Tester 

3U1

1U2

3U2

1V1

2v1

2v2

1V3 3v1

1V2

3v2

1W1

2w1

2w2

1W3 3w1

1W2

3w2

 

 

 

POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG PENGUJIAN TAHANAN ISOLASI TRANSFORMATOR

LAB POWER SYSTEM

SEMESTER VII 

5.  Rangkaian Percobaan Pengukuran Tahanan Isolasi, Sekunder - sekunder    d   n   u   o   r    G

MODUL TRANSFORMATOR 2u1

1U1 Phase 2u2

1U3

   h    /    t   r   a    E

Insulation Tester 

3U1

1U2 1V1

3U2 2v1

2v2

1V3 3v1

1V2

3v2

1W1

2w1

2w2

1W3 3w1

1W2

3w2

  V. ProsedurPercobaan ProsedurPercobaan

1.  Alat dan Bahan dipersiapkan 2.  Pastikan modul transformator tidak bertegangan 3.  Periksa kondisi battery battery dari  dari insulation tester , jika telah kurang dari 50%, hubungkan  power supplay ke alat test. 4.  Membuat rangkaian seperti pada rangkaian percobaan, dimulai dengan tahanan isolasi  primer –   primer  –  ground.  ground. 5.  Pilih tegangan injeksi sesuai tegangan operasi transformator (pilih 500 Vdc atau maksimal 1000 Vdc) 6.  Tekan tombol test, perhatikan display alat ukur, setelah pembacaan mencapai waktu  periode injeksi, baca dan catat hasil pengukuran (perhatikan satuan pengukuran, pengukuran, MOhm atau Gigaohm) 7.  Ulangi langkah 4 –  4 –  6  6 untuk titik percobaan selanjutnya.

 

8.

Analisa data dan simpulkan.

 

 

POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG

LAB POWER SYSTEM

PENGUJIAN TAHANAN ISOLASI TRANSFORMATOR

SEMESTER VII 

VI.  Keamanan & Keselamatan Kerja (K3) A.  Potensi Bahaya

 

1. Menyentuh terminal bertegangan dari alat injeksi yang dapat menimbulkan electric Shock. 2.  Hubung singkat karena menginjeksi phase yang sama, hubung singkat, kebakaran, dan rusaknya peralatan. 3.  Kebakaran yang diakibatkan oleh kondisi injeksi tegangan yang melampaui ketahanan isolasi dari peralatan. B.  Antisipasi 1.  Mengikuti petunjuk instruksi manual dan pembimbing.  2.  Memeriksa kembali semua rangkaian sebelum memulai mengoperasikan  peralatan praktikum dibawah pengawasan pembimbing. pembimbing.  3.  Matikan semua sumber tegangan sebelum membuat atau mengubah koneksi apa  pun. 4.  Menggunakan peralatan pelindung seperti  safety shoes dan helmet bila

diperlukan. 5.  Biasakan diri Anda dengan peralatan keamanan o MCB

 

 

POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG PENGUJIAN TAHANAN ISOLASI TRANSFORMATOR

LAB POWER SYSTEM

SEMESTER VII 

VII. Tabel Hasil Pengukuran Tahanan Isolasi 

 No 1

Titik Penguk Pengukuran uran Primer - Ground

Tahanan Isolasi (M atau G) *) R –   G G S-G T-G

2

Primer - Primer

R –  S  S R-T S-T

3

Primer - Sekunder

R –  r  r R –  s  s R –  t  t S –  r  r S –  s  s S –  t  t T –  r  r T –  s  s T –  t  t

4

Sekunder –  Ground Sekunder – 

r-G s –   G G t-G

5

Sekunder –  Sekunder Sekunder – 

r-s r –  t  t s-t

*) Perhatikan satuan hasil pengukuran pada display alat ukur

VIII. Kesimpulan