Penentuan Kelayakan Tahanan Isolasi Pada Transformator  60 MVA Di Gardu Induk 150 kV

## Tegal Dengan Menggunakan Indeks Polarisasi, Tangen Delta, Dan Breakdown Voltage
Muhamad Firdaus Robbani 1) , Dedi Nugroho 2) , Gunawan 3)
1, 2,3) Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Islam Sultan Agung Semarang
1, 2,3) Jl. Raya Kaligawe Km.4 Po.Box 1054 Semarang 50112 e-mail: firdausrobbani@std.unissula.ac.id 1) , dedi.nugroho@unissula.ac.id 2) , gunawan@unissula.ac.id 3)

## ABSTRACT
A power transformer is electrical power equipment that works to transmit power or electrical power from high voltage to low voltage or on the contrary. In the operation of distributing electricity, the transformer can be said to be the heart of transmission and distribution. In this condition, a transformer is expected to operate optimally according to its function..  If the isolation state of the transformer deteriorates, it can have an impact on operating failure and the most fatal of which is that the transformer is damaged which can cause disturbances in the electrical system. To overcome this, it is necessary to analyze the isolation resistance.
This study analyzes the isolation resistance on a transformer using the polarization index, tangent delta and oil breakdown voltage methods to determine the quality of the isolation on the transformer. This study took data at the 150  kV substation Tegal. The data used include polarization index test data, tangent delta data, bottom oil breakdown voltage test data, and OLTC oil. After the data is obtained, then calculations and analyzes are carried out to obtain accurate results.
The test results at the 150 kV substation Tegal showed the polarization index value with the lowest IP of 1.26 in the primary- ground section and the highest IP of 1.97 in the primary-secondary section is still in good condition. The results of the tangent delta test are still in good condition, only in the CHT mode experienced a negative delta tan deterioration of 0.07%. The result of the average oil test is still suitable for use with 69.9 kV of bottom oil and 53.3 kV of OLTC oil.
Keywords : power transformer, substation, isolation resistance.

## ABSTRAK
Transformator tenaga suatu peralatan tegangan tinggi yang berfungsi sebagai penyalur daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan  rendah  atau  dari  tegangan  rendah  ke  tegangan  tinggi.  Apabila  transformator  keadaan  isolasinya  mengalami pemburukan  maka  bisa  berdampak  mengalami  kegagalan  operasi  dan  yang  paling  fatal  adalah  transformator  mengalami kerusakan yang bisa menyebabkan gangguan sistem kelistrikan. Untuk mengatasi hal tersebut maka perlu dilakukan pengujian tahanan isolasi.
Pengujian  ini  dilakukan  menggunakan  metode  indeks  polarisasi,tangen  delta,  dan  breakdown  voltage  berguna  untuk mengetahui kelayakan tahanan isolasi yang ada di transformator. Penggunaan metode ini adalah yang paling akurat dan efektif untuk mengetahui kelayakan tahanan isolasi pada transformator di gardu induk-gardu induk yang ada di Indonesia. Penelitian ini mengambil data dilokasi gardu induk 150 kV tegal. Data-data yang digunakan meliputi data pengujian indeks polarisasi,data tangen  delta  dan  data  pengujian  breakdown  voltage  minyak  bawah  dan  minyak  OLTC.  Setelah  data  diperoleh  kemudian langkah selanjutnya adalah menghitung dan menganalisis untuk mendapatkan hasil yang akurat.
Hasil pengujian pada gardu induk 150 kV Tegal menunjukkan nilai indeks polarisasi dengan IP terendah 1,26 pada ruas primer dan IP tertinggi 1,97 pada ruas primer-sekunder masih dalam kondisi baik. Hasil pengujian delta tangen masih dalam kondisi baik, hanya pada mode CHT mengalami penurunan delta tan negatif sebesar 0,07%. Hasil pengujian oli rata-rata masih layak digunakan dengan oli dasar 69,9 kV dan oli OLTC 53,3 kV.
Kata kunci : transformator tenaga,gardu induk, tahanan isolasi.

## I. P ENDAHULUAN
aman  modern  sekarang  ini,  kebutuhan  akan tenaga  listrik  telah  menjadi  kebutuhan  primer baik  di  kota  yang  berbasis  besar  maupun  kota yang  berbasis  kecil.  PT.PLN  (Persero)  adalah satu-satunya  perusahaan  yang  bergerak  di  bidang penyaluran  tenaga  listrik  harus  mampu  menjaga ketersediaan stabilitas listrik bahkan sampai kepelosok wilayah  indonesia.  Menjaga  agar  listrik  tetap  tersedia bisa  dikerjakan dengan salah satu caranya yaitu, dengan memelihara  komponen-komponen  penyalur  energi listrik  tersebut.  Yang  termasuk  komponen-komponen penyalur  tenaga  listrik  yaitu  ada  transformator  tenaga yang berfungsi untuk  menyalurkan  daya  listrik  dari
tegangan  yang  tinggi  ke  tegangan  yang  lebih  rendah atau  sebaliknya dari tegangan yang rendah ke tegangan tinggi  tergantung  dari  jenis  transformatornya.  Oleh karena  itu  transformator  tenaga  harus  dalam  keadaan baik  ketika  dioperasikan  mengingat  fungsinya  yang sangat  penting.  Salah  satu  cara  untuk  mengetahui transfromator  dalam  keadaan  baik  atau  tidak  adalah dengan dilakukan pengujian transformator.
Pengujian dilakukan agar mengetahui kualitas isolasi yang ada di bagian-bagian transformator apakah dalam keadaan  yang  baik  atau  mengalami  suatu  masalah. Pengujian  tahanan  isolasi  sangat  penting  karena  untuk mencegah terjadinya arus bocor pada belitan yang dapat menyebabkan  gangguan  pada  transformator  sehingga
Z
dapat  membuat  tranformator  mengalami  kerusakan. Faktor-faktor  yang  mempengaruhi  kualitas  tahanan isolasi  pada  transformator  tenaga  menurun  antaralain: suhu,jalur  bocor  pada  permukaan  eksternal  seperti kotoran pada bushing atau isolator kotor, usia peralatan atau  komponen,  dan  alat  uji.  Kualitas  pada  isolasi transformator tenaga bisa diperoleh dengan menggunakan  hasil  pengujian  tahanan  isolasi  dengan menggunakan metode indeks polarisasi,tangen delta dan breakdown  voltage ,  semua  pengujian  menggunakan metode  ini  termasuk  pengujian  tidak  merusak komponen  pada  transformator  karena  pengujian  ini yang  digunakan  oleh  pln  untuk  mengetahui  kualitas isolasi transformator.
Metode  ini  jauh  lebih  kompleks  serta  menyeluruh dibandingkan  metode  lain  yang  hanya  menggunakan satu  pengujian  untuk  menganalisis  suatu  objek.  Pada prakteknya, kualitas pada isolasi menjadi buruk setelah digunakan  dalam  jangka  waktu  yang  cukup  lama. Memburuknya kualitas isolasi bisa ditentukan dari nilai tangen  delta  yang  besar  dan  nilai  tahanan  isolasi  yang semakin  kecil.  Pada  Gardu  Induk  150  kV  Tegal mempunyai  empat  transformator  yang  beroperasi masing-masing  berkapasitas  60  MVA  semua.  Untuk transformator satu dan dua  menghubungkan ke jaringan Gardu Induk 150 kV Brebes dan tranformator tiga dan empat menghubungkan ke jaringan Gardu Induk 150 kV Pemalang. Usia-usia  peralatan  di  gardu  induk  150  kV tegal  sendiri  rata-rata  sudah  lebih  dari  sepuluh  tahun lebih  beroperasi.  Masalah  dalam  penelitian  ini  adalah bagaimana  mengetahui  kualitas  tahanan  isolasi  pada transformator tenaga di Gardu Induk 150 kV Tegal yang disebabkan oleh faktor suhu,usia peralatan dan alat uji. Solusi  terhadap  permasalahan  ini  adalah  maka  perlu dilakukan pengujian tahanan isolasi pada transformator tenaga agar dapat diketahui kondisinya sehingga operasi kerja  dari  transformator  dapat  berjalan  sesuai  dengan fungsinya.

## II. TINJAUAN DAN LANDASAN TEORI
Muhammad  Syahendra  anindyantoro  (2017)  pada penelitiannya  yang  berjudul  “Analisa  tahanan  isolasi pada transformator tenaga di gardu induk wonogiri” dari hasil  dari  penelitian  ini  adalah  perhitungan  indeks polarisasi  didapatkan  nilai  lebih  besar  dari  1,1-1,25 dalam  kondisi  baik,  dan  jika  nilainya  kurang  dari  1,1- 1,25 maka perlu penanganan trafo. Perhitungan delta tan untuk menilai apakah kondisi delta tangen masih baik, jika  nilai  delta  tan  lebih  dari  0,5%,  maka  delta  tangen dalam  kondisi  buruk  dan  perlu  dilakukan  pemeriksaan lebih  lanjut,  bila  nilainya  0,5%  lebih  rendah,  tan  delta bagus.  Terakhir,  pengujian  oli  hanya  dilakukan  untuk memeriksa  kondisi  oli  pada  suhu  30̊C  untuk  trafo  dan 38C untuk OLTC.
Tomy  adi  saputro  (2018)  pada  penelitiannya  yang berjudul  “Analisis  hasil  pengujian  tahanan  isolasi
transformator  daya  berdasarkan  hasil  uji  indeks polarisasi,tangen  delta,  rasio  tegangan,  BDV  (break down voltage)” Hasil dari penelitian ini merupakan hasil pengujian yang dilakukan di gardu induk Wonosari dan menghasilkan  nilai  indeks  polarisasi  kerusakan  ruas tanah  primer  sebesar  0,95.  Hasil  pengujian  rasio tegangan  menunjukkan  bahwa  kondisi  masih  baik dengan  nilai  rata-rata  kurang  dari  0,5%.  Hasil  uji  tan delta  menunjukkan  bahwa  terjadinya  deteriorasi  pada mode CL sebesar 0.83 - 1.65%. Hasil pengujian medium oil menunjukkan kondisi yang masih baik yaitu base oil 64,5 kV dan oltc oil 54,4 kV. Hasil pengujian di stasiun Sragen  menunjukkan  bahwa  nilai  indeks  polarisasi masih baik yaitu nilai rata-rata lebih besar dari 1.1-1.25. Hasil  pengujian  rasio  tegangan  menunjukkan  bahwa kondisi masih dalam keadaan baik dengan nilai rata-rata kurang  dari  0,5%.  Hasil  uji tangen  delta  menunjukkan penurunan delta tan negatif pada mode CL yaitu -0,12% dan  sedikit  penurunan  pada  mode  CL.  0,55%.  Hasil pengujian  minyak  transformator  menunjukkan  kondisi yang  masih  baik  yaitu  minyak  bawah  86,4  kV  dan minyak oltc 85,2 kV.
Dwi  Ari  Wibowo  (2018)  dalam  penelitiannya berjudul  “Analisis  Pengujian  Isolasi  Transformator Daya  60  mva  pada  Gardu  Induk”.  Hasil  penelitian menunjukkan bahwa semua tes dalam kondisi baik atau cukup.  Menurut  standar  IEEE  Std  286TM-2000 (R2006), nilai indeks polarisasi (IP) adalah 1,42. Nilai rata-rata  faktor  disipasi  (DF)  adalah  0,11%.  Hasil pengujian minyak trafo rata-rata adalah 43,3 kV.

## A. Transformator
Tranformator merupakan sebuah alat magnetoelektrik  yang  sederhana,  andal,dan  efisien berfungsi merubah tegangan arus bolak-balik dari suatu tingkat ke tingkat yang lainnya. Pada umumnya, suatu transformator terdiri  dari  sebuah inti  yang terbuat  dari besi berlapis dan dua buah belitan, yaitu belitan  primer dan  belitan  sekunder.  Rasio  perubahan  tegangan  akan bergantung  dari  rasio  jumlah  lilitan  pada  kedua  buah belitan tersebut, dengan kata lain tegangan berbanding lurus  dengan  belitan.  Semakin  tinggi  nilai  tegangan maka semakin banyak belitannya.
Pada  transformator  ideal  berlaku  perbandingan seperti pada persamaan dibawah
𝑁𝑝 𝑁𝑠 = 𝑉𝑝 𝑉𝑠 = 𝐼𝑠 𝐼𝑝 ......................................(1)
Dimana :
Np = Banyaknya belitan pada sisi Primer Ns = Banyaknya belitan pada sisi Sekunder Vp = Tegangan pada sisi Primer Vs = Tegangan pada sisi Sekunder Ip  =  Arus pada sisi Primer Is = Arus pada sisi sekunder

## B. Pengujian Transformator
Pengujian trafo di gardu induk merupakan rangkaian kegiatan  yang  bertujuan  untuk  memperoleh  informasi mengenai  kondisi  trafo.  Berdasarkan  data  yang diperoleh  akan  dilakukan  analisis  dan  evaluasi  yang akan  menentukan  tindakan  selanjutnya.  Secara  tidak langsung pengujian ini berfungsi untuk menjaga kondisi dan  memastikan  bahwa  trafo  dapat  menjalankan fungsinya  dengan  baik,  sehingga  dapat  menjaga kehandalan, ketersediaan dan efisiensi dari keseluruhan sistem. Faktor yang paling berpengaruh pada peralatan listrik  tegangan  tinggi  adalah  sistem  insulasi.  Ada berbagai  jenis  isolasi  pada  trafo  seperti:  isolasi  keras (padat)  dan  minyak  isolasi  (cair).  Isolasi  merupakan bagian  yang  paling  vital  dan  sangat  mempengaruhi umur  suatu  trafo.  Pengujian  transformator  dibedakan menjadi  dua  yaitu  pengujian  transformator  tegangan atau running dan pengujian transformator keadaan mati.
Pengujian  trafo  dibawah  tegangan  bertujuan  untuk mengetahui status trafo tanpa harus mematikannya. Tes yang dilakukan meliputi:
1. Thermovisi / Thermal Image
2. Dissolve Gas analysis (DGA)
3. Pengujian kualitas minyak isolasi
(karakteristik)
4. Pengujian Furan
5. Pengujian Corrosive Sulfur
6. Pengujian Partial Discharge
7. Vibrasi dan Noise
Pengujian  transformator  dalam  keadaan  offline merupakan  pengujian  yang  dilakukan  pada  saat transformator dalam keadaan bebas tegangan. Pengujian dilakukan secara berkala, dalam hal ini dilakukan setiap dua  tahun  (dua  tahun),  dan  mengacu  pada  instruksi manual  pabrikan  yang  memproduksi  trafo,  dengan standar yang digunakan (IEC, CIGRE, ANSI, dll.) Dan pengalaman  operasional  di  lapangan.  Pengujian  trafo yang tidak diberi energi juga dilakukan selama inspeksi kesalahan  atau  ketika  trafo  mengalami  kinerja pengoperasian yang buruk.
Pengujian ini dilakukan pada komponen yang sangat penting  dari  transformator,  seperti  busing,  kumparan atau  belitan,  pengubah  tap  pada  beban  (OLTC)  dan sistem perlindungan internal transformator.

## C. Pengujian Indeks polarisasi pada transformator tenaga
Tujuan  pengukuran  tahanan  isolasi  pada  belitan adalah  untuk  menentukan  keadaan  isolasi  antara  dua belitan  atau  antara  belitan  dan  bumi.  Dengan mentransfer sumber  arus  searah,  nilai resistansi isolasi dalam  megohms  akan  diperoleh.  Dalam  hal  ini, digunakan  alat  yang  disebut  Megaohm  meter  yang biasanya memiliki kapasitas uji 500, 1000 atau 2500 kV.
Tahanan isolasi yang diukur merupakan fungsi dari arus bocor yang melalui isolasi atau arus yang melewati jalur kebocoran pada permukaan luar. Oleh karena itu, hal  ini  dipengaruhi  oleh  faktor-faktor  seperti  suhu, kelembaban  dan  jalur  kebocoran  ke  permukaan  yang dipengaruhi oleh adanya kotoran yang menempel pada insulasi.  Arus  bocor  tidak  dapat  dihindarkan,  namun harus  sesuai  dengan  syarat  dan  ketentuan  yang  telah ditentukan. Perhitungan indeks polarisasi seperti rumus di bawah ini:
𝐼𝑃 = R10 R1 ....................................(2)
Dimana :
IP = Indeks Polarisasi
R10 = Pengujian pada menit ke-10
R1 = Pengujian pada menit ke-1
Tabel  2.  1  Standar  indeks  polarisasi  trafo  tenaga  menggunakan IEEE 43-2000
Hasil pengujian Keterangan Rekomendasi <1 Berbahaya Ditindak lanjuti 1-1,1 Jelek Ditindak lanjuti 1,1-1,25 Dipertanyakan Uji kadar minyak,uji tan delta 1,25-2 Baik - >2 Sangat baik -

## D. Pengujian tangen delta
Kegagalan  yang  terjadi  dalam  pengoperasian peralatan  listrik  tegangan  tinggi  seringkali  merupakan akibat  dari  kemunduran  atau  kemunduran  kondisi insulasi sebagai akibat dari kegagalan yang terjadi pada bagian-bagiannya.  Tan  Delta  atau  yang  sering  disebut dengan  loss  angle  atau  uji  faktor  disipasi  merupakan metode  diagnostik  kelistrikan  yang  digunakan  untuk mengetahui  kondisi  insulasi.  Jika  isolasi  bebas  dari kesalahan atau kekurangan, maka isolasi tersebut akan menjadi kapasitif sempurna seperti penyekat antara dua elektroda pada kapasitor.
Kapasitor  arus  penuh  akan  mendahului  tegangan dengan sudut 90⁰ jika memiliki sumber AC. Jika terjadi kontaminasi pada isolasi maka nilai tahanan isolasi akan berkurang dan berdampak pada arus resistif yang tinggi melalui  isolasi  tersebut.  Isolasi  bukan  lagi  kapasitor yang sempurna. Tegangan dan arus tidak akan berubah lebih dari 90⁰ tetapi akan bergerak kurang dari 90o. Nilai offset  90⁰  menunjukkan  tingkat  kontaminasi  dari insulasi.
Keadaan isolasi pada transformator dapat diprediksi dengan  mengetahui  hasil  pengujian  tangen  deltanya. Dimana  untuk  interpretasi  hasil  pengujian  merujuk  ke aturan standar ANSI C57.12.90.
Perhitungan tangen delta menggunakan rumus dibawah ini :
Sehingga,rumus tandelta sebagai berikut ∶ 𝑇𝑎𝑛 𝛿 = 𝑃 𝑉 2 ωC ..........................(3)
Keterangan : 𝛿 = Delta P = Daya (Watt) V = Tegangan (Volt) C = Capacitance (F) 𝜔 = 2πf
Tabel  2.2  standar  pengujian  tan  delta  menggunakan  ANSI  C
57.12.90 Hasil uji Kondisi ≤0,5% Bagus 0,5%-0,7% Mengalami penurunan ≥1.0% Jelek

## E. Pengujian Breakdown voltage
Pengujian  kekuatan  tarik  digunakan  untuk  melihat tahanan  minyak  isolasi  dalam  menahan  tegangan. Pengujian  mengacu  pada  IEC  60156.  Pengujian dilakukan  saat  menguji  transformator  dalam  keadaan mati untuk menghemat waktu. Selama pengujian ini, oli juga  diganti  di  tangki  konservator.  Oli  transformator menerima tegangan frekuensi dari sistem menggunakan metode  penempatan  dua  elektroda.  Jarak  elektroda tergantung pada standar yang digunakan, dalam hal ini 2,5  mm.  Perhitungan kekuatan  dielektrik  minyak  trafo menggunakan rumus berikut :
Erata-rata = 𝑉𝑏 (𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎) 𝑑 (𝑘𝑣/𝑚𝑚) ..........(4)
Dimana : Vb = Tegangan tembus (kv) E = kekuatan dielektrik (kv/mm) d = jarak sela (mm)

## III. METODOLOGI
Metode  penelitian  berisi  tentang  metode  yang dipakai  dalam  melakukan    penelitian.  Pada  penelitian tugas akhir ini, metode penelitian yang dilakukan oleh penulis sebagai berikut:
Dalam penelitian ini, penulis mengambil lokasi dan objek penelitian pada Gardu Induk 150 kV kebasen Tegal.  Lokasi  ini  dipilih  karena  merujuk  pada  data primer yang ada, dikarenakan tidak semua data primer yang  dibutuhkan  untuk  penelitian  ada  pada  lokasi penelitian,  oleh  sebab  itu  pemilihan  lokasi  di  pilih dengan meggunakan data yang terlengkap.
Lokasi pengambilan data-data teknis yang dibutuhkan  guna  penelitian  ini  dilakukan  di  UPT Purwokerto,  waktu  pengambilan  data  ini  dimulai  dari tanggal 6 Juli 2020 sampai 20 Juli 2020. Data-data yang digunakan  untuk  penelitian  adalah  data  sekunder  dari Gardu  Induk  150 kV kebasen Tegal  meliputi  data tahunan 2018 dan 2020 untuk nilai indeks polarisasi dan tangen delta serta data tahunan tahun 2020 untuk nilai minyak OLTC dan minyak bawah. Peneliti melakukan
wawancara dengan pihak supervisory Gardu Induk 150 kV Tegal mengenai transformator tenaga bay 4 terutama dibagian  tahanan  isolasinya  dan  data-data  pengujian tahanan  isolasi    terakhir  kali  dilakukan  serta  metode pengujian yang digunakan disini.
Data  yang  di  peroleh  dari  Gardu  Induk  150 kV Tegal.  khususnya  kemudian  dilakukan  perhitungan menggunakan software microsoft excel. Berikut adalah data yang di peroleh dari hasil survei data:
a. Data Transformator Tenaga
b. Data  indeks  polarisasi  pada  transformator  4 tahun  2018  dan  2020  di  Gardu  Induk  150 kV Tegal.
c. Data  tangen  delta  pada  transformator  4  tahun 2018 dan 2020 di Gardu Induk 150 kV Tegal.
d. Data pengujian minyak bawah dan minyak oltc transformator 4 tahun 2020 di Gardu Induk 150 kV Tegal.
Mulai Menentukan  data  dengan hasil pengujian: 1. indeks polarisasi 2. nilai tangen delta 3. nilai breakdown voltage Menghitung nilai indeks polarisasi berdasarkan standar universal IEEE 43-2000 dan Menghitung nilai tangen delta berdasarkan standar ANSI C 57.12.90 yang dipakai oleh PLN Menghitung nilai breakdown voltage berdasarkan standar IEC 60156 yang dipakai PLN Analisa hasil data perhitungan Menghitung nilai tangen delta dan nilai indeks polarisasi dengan rumus IP = R10/R1 untuk indeks polarisasi Tan =p/v2wc untuk nilai tangen delta Menyimpulkan seluruh analisa pengujian menggunakan indeks polarisasi,tangen delta dan breakdown voltage yang memiliki tingkat keakuratan yang baik mengacu pada nilai standar yang digunakan.
Selesai
Gambar 3. 1 Diagram alir penelitian

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Hasil Pengujian Indeks Polarisasi tahun 2018
Tabel 4. 1  hasil pengujian indeks polarisasi tahun 2018
No Aktifitas Hasil Sebelumnya
2018
Kondisi Akhir saat ini 2020 1 min 10 min IP 1 min 10 min IP 1 Primary-Ground 5190 8020 1,55 3530 4450 1,26 2 Sekundery- Ground 7100 11200 1,58 3960 6680 1,68 3 Tertier-Ground 7160 11900 1,66 4530 7670 1,69 4 Primary- sekundary 6730 11900 1,77 3100 6110 1,97 5 Primary-tertier 6460 12400 1,92 3580 6990 1,95 6 Sekundary- tertier 6480 12500 1,90 4960 9230 1,86
Cara pengujian dengan indeks polarisasi dilakukan dengan  durasi  waktu  10  menit  lalu  dibandingkan dengan  hasil  pengukuran  isolasi  pada  satu  menit pertama.  Berdasarkan  persamaan  2.1  maka  indeks polarisasi dapat dihitung sebagai berikut:
Perhitungan  indeks  polarisasi  pada  primary-sekundary tahun 2018 :
𝐼𝑃 = 11900
6730
= 1,77
Perhitungan  indeks  polarisasi  pada  primary  sekundary tahun 2020 :
𝐼𝑃 = 6110 3100
= 1,97
Dari hasil perhitungan yang dilakukan diatas maka pada belitan  primary-sekundary  tahun  2018  dan  tahun  2020 masih dalam keadaan yang baik menurut aturan standar IEEE 43-2000.

## B. Hasil pengujian Tangen Delta
Tangen  delta  adalah  metode  diagnostik  kelistrikan untuk  menentukan  kondisi  insulasi,  trafo  dianggap kapasitor murni. Kehilangan daya di delta tangen karena kapasitor  tidak  sempurna.  Untuk  mengetahui  bahwa kondisi  delta  tangen  masih  baik  maka  perlu  dilakukan perhitungan  koreksi  faktor  daya,  semakin  kecil  nilai delta tangen semakin baik. Jika nilai tangen delta tinggi maka kondisi tangen delta buruk.
Tabel 4. 1  data tahanan isolasi tangen delta tahun 2018
Pengukur an Test kV Ma Watt s PF (% ) Co rr Fct r Cap (pF) CHG+C HL 10,0 0 32,8 67 0,536 4 0,1 6 0,8 1 10468, 97 CHG 10,0 0 11,3 40 0,209 6 0,1 9 0,8 1 3621,3 9 CHL 10,0 0 21,5 49 0,312 8 0,1 5 0,8 1 6864,4 0
CLG+CL T
10,0 0 50,4 27 0,84 73 0,1 7 0,8 1 16069, 47 CLG 10,0 0 3,85 7 0,13 65 0,3 6 0,8 1 1229,0 1 CLT 10,0 0 46,7 08 0,720 8 0,1 5 0,8 1 14871, 34 CTG+C HT 5,00  24,7 36 0,36 29 0,2 9 0,8 1 15771, 83 CTG 5,00  24,6 45 0,36 32 0,3 0 0,8 1 15694, 15 CHT 3,00  0,07 6 0,00 05 0,2 3 0,8 1 80,44 Tabel 4.3 data tahanan isolasi tangen delta tahun 2020 Peng ukura n Test kV mA Watts PF (%) Cor r Fctr Cap (pF) CHG +CH L 10,00  32,8 33 0,61 00 0,19 0,8 1 10473, 74 CHG 10,00  11,3 62 0,29 60 0,26 0,8 1 3629,6 9 CHL 10,00  21,5 22 0,31 74 0,15 0,8 1 6861,8 3 CLG +CL T 10,00  50,4 30 0,8 723 0,17 0,8 1 16069, 67 CLG 10,00  3,85 9 0,1 424 0,37 0,8 1 1229,1 7 CLT 10,00  46,5 59 0,70 50 0,15 0,8 1 14871, 11 CTG +CH T
5,00 24,7 09 0,3 592 0,29 0,8 1 15766, 95 CTG 5,00 24,6 43 0,3 599 0,29 0,8 1 15689, 87 CHT 3,00 0,12 6 - 0,0 006 -0,07 0,8 1 80,52
Berdasarkan  persamaan  2.11  maka  tangen  delta  dapat dihitung sebagai berikut:
Perhitungan hasil pengujian tangen delta tahun 2018 di Gardu  induk  150  kV  Kebasen  Tegal  pada  tabel  diatas CHG + CHL :
Diketahui : P  : 0,5364 Watt V : 10000 Volt C : 10468,97 × 10 -12 F 𝜔 : 2 𝜋𝑓 𝑇𝑎𝑛 𝛿 = 0,5364 10000 2 × 2 × 3,14 × 50 × 10468,97 × 10 −12 × 100%
= 0,16%
Perhitungan hasil pengujian tangen delta tahun 2020 di Gardu  induk  150  Kv  Kebasen  Tegal  pada  tabel  diatas CHG + CHL :
Diketahui :
P  : 0,6100 Watt V : 10000 Volt C : 10473,74 × 10 -12 F
𝜔 : 2 𝜋𝑓 𝑇𝑎𝑛 𝛿 = 0,6100 10000 2 × 2 × 3,14 × 50 × 10473,74 × 10 −12 × 100% = 0,19%
Dari  perhitungan  yang  telah  dilakukan  pada  bagian CHG  +  CHL  tahun  2018  dan  tahun  2020  maka  dapat dikatakan  bahwa  kondisi  tangen  delta  nya  dalam keadaan yang baik yaitu dibawah 0,5%, menurut ANSI C 57.12.90.

## C. Hasil Pengujian Minyak
Pengujian kualitas pada minyak trafo berguna untuk menilai  keadaan  minyak  trafo  yang  digunakan  untuk mengisolasi  tegangan.  Umur  pada  transformator ditentukan  oleh  keadaan  dari  sistem  diisolasinya,  dan hasil  pengujian  bisa  digunakan  untuk    mengetahui kondisi dari tranformator.

## Tabel 4. 2 data hasil pengujian minyak trafo
N o Uraian Kegiat an Hasil Pengujian (kV) Rat a- rata Test suhu :36 o 1 2 3 4 5 6 1 Minya k Bawa h 69 ,7 71 ,5 70 ,2 69, 9 65, 1 73 ,2 69, 9 2 Minya k OLTC 32 ,6 50 ,8 56 ,6 58, 7 59,
7 61 ,6 53, 3
Berdasarkan persamaan 2.12 maka kekuatan  dielektrik minyak dapat dihitung sebagai berikut Perhitungan  kekuatan  dielektrik  minyak    pada transformator 4 menggunakan rumus berikut : Diketahui : Vb rata-rata = 69,9 kV d  = 2,5 mm minyak bawah : 𝐸 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 69,9 2,5
= 27,96
(kV /mm)
Diketahui :
Vb rata-rata = 53,3 kV d  = 2,5 mm
Minyak OLTC : 𝐸 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 53,3 2,5 = 21,32 (kV /mm)
Pada perhitungan diatas didapat nilai untuk kekuatan dielektrik minyak bawah sebesar 27,96 (kV /mm) dan kekuatan dielektrik minyak oltc sebesar 21,32 (kV /mm).

## D. Analisis hasil pengujian indeks polarisasi

## Grafik 4. 1 hasil pengujian indeks polarisasi
Dari hasil perhitungan indeks polarisasi berdasarkan tabel 4.1 didapatkan hasil pada transformator bay 4 60 Mva di gardu induk 150 kV Tegal pada tahun 2018 dan 2020 rata-rata masih dalam keadaan baik. Pada bagian primary-ground  nilai  indeks  polarisasi  mengalami penuruan  yang  signifikan  sebesar  0,29  dibandingkan bagian-bagian lain.  Untuk nilai indeks polarisasi paling rendah  yaitu  sebesar  1,26  dibagian  primary-ground mendekati  batas  dikatakan  baik  menurut  IEEE  yaitu sebesar 1,25. Oleh karena itu untuk menghindari hal-hal yang  tidak  diinginkan  maka  perlu  ditindak  lanjuti dibagian  tersebut  yaitu  dilakukan  pengecekan  lilitan apakah  ada  yang  bermasalah  seperti  kotor  ataupun lembab.  Jika  kita  lihat  pada  grafik  diatas  maka  nilai indeks  polarisasi  pada  tahun  2018  dan  2020  dalam keadaan  yang  baik  yaitu  diatas  1,25  sehingga  dapat disimpulkan  bahwa  transformator  bay  4  memenuhi standar yang digunakan oleh IEEE sehingga pengoperasian dari transformator aman untuk diberikan tegangan dan juga terhindar dari kegagalan isolasi.

## E. Analisis hasil pengujian tangen delta
0 0,5 1 1,5 2 2,5 indek s polarisas i Pengujian indeks polarisasi GI 150 kV Tegal IP 2018 IP 2020
-0,1 0 0,1 0,2 0,3 0,4 C HG + C HL C HG C HL C LG + C LT C LG C LT C TG + C HT C TG C HT T an Pengujian tangen delta GI 150 kV Tegal
Tan δ 2018
Tan δ 2020
Dari hasil perhitungan nilai tangen delta berdasarkan tabel 4.2 didapatkan hasil pada transformator bay 4 60 Mva di gardu induk 150 kV Tegal pada tahun 2018 dan 2020 rata-rata masih dalam keadaan baik yaitu dibawah 0,5  %  sesuai  dengan  standar  yang  diizinkan  menurut ANSI  C  57.12.90.  Dan  juga  hasil  pengujian  di  tahun 2018  dan  2020  tidak  terjadi  perubahan  nilai  yang siginifikan.  hanya  dibagian  CHG  mengalami  kenaikan yaitu pada tahun 2018 sebesar 0,19 % menjadi 0,26 % dan  pada  bagian  CHT  mengalami  penurunan  yang cukup signifikan yaitu pada tahun  2018 sebesar 0,23 % menjadi  -0,07%.  Hasil  tangen  delta  pada  mode  CHT nilainya adalah -0,07% hal ini bisa terjadi dikarenakan kontaminasi  atau  akibat  dari  arus  bocor  pada  isolasi kumparan transformator, sehingga perlu ditindak lanjuti agar tidak terjadi pemburukan pada pengujian lainnya. Karena nilai tangen delta yang baik adalah dibawah 0,5 % menurut standar ANSI C 57.12.90

## F. Analisis pengujian breakdown voltage

## Grafik 4. 3 pengujian breakdown voltage
Dari hasil pengujian breakdown voltage berdasarkan tabel 4.4 didapatkan hasil pada transformator bay 4 60 Mva  di  gardu  induk  150  kV  Tegal  pada  tahun  2020 diatas  50  kV  semua  baik  dari  minyak  bawah  nilainya sebesar  69,9  kV    maupun  dari minyak  OLTC  nilainya sebesar  53,3  kV.  Menurut  aturan    standar  IEC  60156 nilai  tegangan  tembus  dikatakan  baik  apabila  nilainya diatas  50  kV.  Dari  hasil  diatas  menunjukan  bahwa minyak  pada  transformator  masih  dalam  keadaan  baik dan  layak  digunakan.  Dan  untuk  nilai  kekuatan dielektrik  pada  minyak  bawah  sebesar  27,96  kV  /mm dan minyak oltc sebesar 21,32 kV /mm. semakin besar nilai  tegangan  tembus  dari  hasil  yang  diuji  maka  nilai kekuatan  dielektrik  atau  ketahanan  isolasinya  semakin bagus. Jadi bisa dikatakan bahwa nilai tegangan tembus berbanding  lurus  dengan  kekuatan  dielektrik  atau ketahanan isolasi.

## IV. K ESIMPULAN
Dari  hasil  perhitungan  dan  analisa  yang  telah dilakukan  dalam  analisis    tahanan  isolasi  pada transformator  tenaga  dengan  menggunakan  indeks
polarisasi, tangen delta dan breakdown voltage di gardu induk  150  kV  kebasen  Tegal maka  dapat  diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Berdasarkan  hasil  perhitungan  nilai  indeks polarisasi (IP) diperoleh hasil nilai disemua belitan dengan nilai terendah 1,26 dan nilai tertinggi 1,97 sesuai  dengan  standar  IEEE  43-2000  dikatakan bahwa transformator dalam keadaan baik jika nilai IP  berkisar  anatara    1,25-2.  Menunjukan transformator masih dalam keadaan baik.
2. Berdasarkan  hasil  pengujian  tangen  delta  di transformator bay 4 rata-rata dalam keadaan yang baik  yaitu  dibawah  0,5%    hanya  dibagian  mode CHT mengalami pemburukan sebesar -0,07%.
3. Berdasarkan  hasil  pengujian  minyak  trafo  untuk minyak bawah menghasilkan nilai rata-rata sebesar 69,9 kV dan minyak OLTC dengan nilai rata-rata sebesar  53,3  kV  menunjukan  bahwa  keduanya masih  dalam  keadaan  baik  dan  tidak  perlu pergantian minyak.
4. Dari  hasil  pengujian  yang  telah  dilakukan  maka transformator tenaga 60 MVA bay 4 di gardu induk 150 kV Kebasen Tegal masih dalam keadaan yang baik dan masih layak untuk dioperasikan.

## D AFTAR P USTAKA
[1] F.  Nanda,  “Peningkatan  Kualitas  dan  Karakterisasi Transformator Step up Satu Fasa 250 VA , 10 kV , 50 Hz,” 2018.
[2] M.  Fajar,  “Analisis  Kondisi  Hasil  Pengujian Transformator III 150/20kV 16MVA GI Jajar Dalam Keadaan padam,” J. Linguist. , vol. 3, no. 2, pp. 139– 157, 2018.
[3] Muhammad  syahendra  Anindyantoro,  “Analisa tahanan  isolasi  pada  transformator  tenaga  di  gardu induk wonogiri,” 2017.
[4] Tomy Adi Saputro, “Analisis hasil pengujian tahanan isolasi transformator daya.” .
[5] Dwi  Ari  Wibowo,  “Analisa  pengujian  isolasi transformator daya 60 MVA Pada gardu induk jajar,”
[6] I. Std,  I. Power, E. Society, and I. S. Board, “IEEE Recommended  Practice  for  Testing  Insulation Resistance  of  Electric  Machinery  IEEE  Power  and Energy Society,” vol. 2000, pp. 9–14, 2013.
[7] Baddarudin,  “Analisa  minyak  transformator  pada transformator 3 fasa di PT SASINDO,” vol. 6, no. 2, p. 103, 2018.
[8] “Pengujian  tangen  delta  trafo  dan  bushing  kasus- khusus tangen delta negatif oleh Arief
Setyowibowo.” .
[9] P.  Persero,  “Pengukuran  data  teknik,”  p.  380366, 2010.
0 50 100 Minyak Bawah Minyak OLTC teg ang an tem bu s
(kv /m m )
Pengujian breakdown voltage GI 150 Kv Tegal
Vb E