Partial Discharge pada Stator Generator

Berdasarkan lokasi terjadinya proses partial discharge pada belitan stator generator, secara umum dapat dibedakan menjadi:

Partial discharge pada bagian celah stator stau slot discharge

Slot discharge terjadi jika terdapat kerusakan proteksi korona dan adanya ketidaksempurnaan proses injeksi resin diantara isolasi belitan dengan celah stator generator. Umumnya pada generator dengan tegangan di atas 6 kV terdapat slot discharge dengan nilai tertentu akibat adanya void kecil pada isolasi dan adanya kerusakan kecil pada proteksi korona. Kerusakan pada proteksi korona dapat diakibatkan oleh adanya vibrasi pada belitan stator, yang berakibat pada abrasi permukaan isolasi karena adanya gesekan dengan dinding celah.

Partial discharge internal atau internal discharge

Internal discharge terjadi jika terdapat void di dalam isolasi. Void ini timbul karena proses yang tidak sempurna pada proses manufaktur. Peluahan akan terjadi pada void tersebut dan secara perlahan-lahan menimbulkan pohon elektris yang pada akhirnya menyebabkan kegagalan.

Partial discharge pada bagian permukaan atau surface discharge

Jika terdapat kontaminan pada permukaan isolasi seperti garam, debu, oli maka akan terjadi peningkatan aliran listrik pada permukaan isolasi. Jika terjadi surface discharge maka pada permukaan isolasi akan terjadi proses karbonisasi berbentuk warna hitam atau hotspot akibat panas yang ditimbulkan oleh peluahan, yang dalam periode tertentu dapat membentuk pohon elektris pada permukaan isolasi. Dalam jangka waktu tertentu, karbonisasi tersebut akan meluas dan membesar ke arah dalam sehingga terjadi ground fault pada stator.

Partial discharge pada belitan akhir atau endwinding discharge

Peluahan ini terjadi secara langsung antara belitan dari fasa yang berbeda di daerah belitan akhir. Hal ini terjadi karena adanya kontaminasi debu atau oli yang bersifat konduktif pada permukaan isolasi di daerah tersebut.

Intepretasi Grafik Pola PD

Intepretasi grafik pola PD dilakukan berdasarkan data empiris dari PD Tech Power Engineering AG. Intepretasi grafik pola PD menghasilkan jenis PD yang terjadi pada stator generator.

Partial discharge pada bagian celah stator atau slot discharge

Kerusakan paling berbahaya terjadi pada bagian celah stator generator. Hal ini biasanya disebabkan oleh vibrasi yang dapat merusak isolasi celah stator. Pola PD yang dihasilkan berbentuk asimetris dengan nilai magnitudo pada siklus negatif lebih besar dari siklus positif. Grafik berbentuk segitiga dengan nilai puncak yang berada pada sudut fasa 0º. Siklus negatif dengan amplitudo sekitar 10nC.

Gb 1. Pola keluaran PD pada bagian celah stator

 

Lokasi peluahan pada celah stator digambarkan pada gambar dibawah ini.

Gb 2. Lokasi peluahan pada celah stator

 

Eksternal discharge, partial discharge pada belitan akhir stator atau end winding discharge

PD pada bagian akhir stator terjadi karena adanya kontaminasi permukaan, penuaan generator, atau desain yang tidak sesuai. Jika dilakukan inspeksi visual, maka akan ditemukan bubuk putih pada permukaan stator generator dibagian belitan akhir. Grafik pola PD yang dihasilkan memiliki kemiripan dengan grafik peluahan pada celah stator. Akan tetapi, puncak pola segitiga yang terbentuk lebih berorientasi pada tegangan maksimum yakni sudut fasa 270º.

Gb 3. Pola keluaran PD pada belitan akhir stator

 

Lokasi peluahan pada belitan akhir stator digambarkan pada gambar di bawah ini.

Gb 4. Lokasi peluahan pada belitan akhir stator

 

Partial discharge yang terjadi pada slot discharge dan end winding

Peluahan pada slot dan endwinding terjadi dikarenakan kondisi pada stator generator yang sudah tidak baik disebabkan oleh berbagai faktor. Intepretasi pola grafiknya digambarkan pada gambar di bawah ini.

Gb 5. Peluahan pada celah stator dan end winding

 

Partial discharge internal

Pada umumnya, pola yang terbentuk menyerupai dua pola segitiga yang simetris di siklus tegangan positif dan negative. Titik puncak dua segitiga yang simetris tersebut terletak pada sudut fasa 30º di siklus positif dan 210º di siklus negatif. Jika dilakukan inspeksi visual atau pada saat dilakukan pembersihan belitan stator akan terlihat kerusakan pada pita terluar lapisan belitan stator.

Gb 6. Pola keluaran PD pada peluahan internal

 

Lokasi peluahan internal digambarkan pada Gambar dibawah ini.

Gb 7. Lokasi peluahan internal