Dielectric Response Analysis

Pendahuluan

Dirana atau disebut juga Dielectric Response Analysis merupakan salah satu tools atau alat yang digunakan untuk menganalisa kondisi isolasi pada trafo dan kadar moisture pada trafo. Dirana menggabungkan dua metode pengukuran FDS (Frequency Domain Spectroscopy) dan PDC (Polarization and Depolarization Current)

 

Gb 1 Dirana

 

Kenapa isolasi pada trafo perlu dianalisa dan diketahui kondisinya? Isolasi menjadi subjek yang penting untuk kita bahas karena selama proses beroperasinya isolasi rentan terhadap pengaruh temperatur, vibrasi, medan elektrik, oksigen, asam, perubahan moisture serta kontaminasi kimia. Menurunnya kualitas isolasi pada trafo dapat menyebabkan terjadinya aging atau penuaan pada trafo serta dapat menyebabkan terjadinya breakdown.

Sistem isolasi pada trafo dapat dimodelkan dalam bentuk pemodelan dielektrik yang berisikan resistansi dan capasitansi secara seri dan parallel. Direpresentasikan dalam bentuk polarisasi dan rugi-rugi konduktif pada isolasi. Meningkatnya kadar moisture pada isolasi menghasilkan perubahan model dielektrik, konsekuansinya merubah respon dielektrik, dengan mengukur respon dielektrik pada trafo dengan range frekuensi yang lebar kadar moisture dapat diketahui serta kondisi isolasi dapat didiagnosa.

FDS (Frequency Domain Spectroscopy)

Dengan menggunakan Frequency Domain Spectroscopy faktor dissipasi pada sistem isolasi terukur dengan sweep frequency. Pada skala frekuensi tinggi FDS dapat mengukur secara cepat, tetapi ketika menggunakan pengukuran dibawah 0.1 mHz pengukuran akan berjalan lama.

PDC (Polarization and Depolarization Current)

Menggunakan metode Polarization and depolarization current, tegangan DC diinjeksikan pada sistem isolasi, dengan cara ini arus polirasisasi dapat terukur. Setelah itu arus depolarisasi yang dialirkan pada sistem isolasipun terukur. Dari arus polarisasi dan depolarisasi respon dielektrik dievaluasi dan karakteristik faktor disipasi dihitung. Metode PDC lebih cepat dari pada metode FDS ketika di set pada pengukuran frekuensi rendah

Dirana

Dengan membandingkan respon dielektrik dengan pemodelan berbasis kurva pada konstruksi sistem isolasi, dirana menyediakan indikasi kondisi isolasi seperti:

• Kandungan moisture pada minyak ataupun kertas isolasi
• Kegagalan OIP, RBP dan RIP pada bushing tegangan tinggi
• Kegagalan pada generator, motor dan isolasi pada kabel

Berikut gambar yang menjelaskan tipe faktor dissipasi dan karakteristik frekuensi pada sebuah trafo yang digunakan untuk mendiagnosa sistem isolasi.

Gb 2 Tipikal karakteristik faktor disipasi pada trafo

 

Prinsip Pengukuran kandungan moisture

Hasil kandungan moisture pada trafo berdasarkan perbandingan respon dielektrik pada trafo dengan pemodelan respon dielektrik, sehingga dapat disebut model XY, menggabungkan respon dielektrik yang diambil dari database, membandingkan kualitas  minyak dengan suhu isolasi. Algoritma yang sesuai memodelkan respon dielektrik dan mengirim kandungan moisture dan konduktivitas minyak trafo. Software akan secara otomatis mengkompensasi pengaruh penuaan.

Gb 3 Flowchart analisa algoritma

 

Proses pengukuran

Proses pengukuran dirana meliputi sisi HV-LV, HV-ground, LV-ground. Pada pengukuran dirana yang perlu diperhatikan yaitu groundingnya, karena sensitiv, jika tidak bagus saat akuisisi data akan berhenti ditengah jalan.

 

Gb 4 Pengukuran pada sisi HV-LV

 

Gb 5 Pengukuran pada sisi LV-ground

 

Gb 6 Pengukuran pada sisi HV-ground

 

Contoh hasil pengukuran

Gb 7 grafik hasil pengukuran

 

Gb 8 hasil pembacaan dari software dirana

 

Catatan

Gb Standar kriteria kandungan moisture pada kertas isolasi berdasarkan IEC 60422

Gb Standar kriteria konduktivitas minyak berdasarkan IEC61620