## Jambura Journal of Electrical and Electronics Engineering

## Analisis Perkiraan Umur Trafo Tenaga 150kV Di GI Isimu

## Yahja Igirisa
Teknik Elektro Universitas Negeri Gorontalo
Gorontalo, Indonesia yahya.peri46@gmail.com

## Yasin Mohamad
Teknik Elektro Universitas Negeri Gorontalo Gorontalo, Indonesia yasinmohamad@ung.ac.id

## Ade Irawaty Tolago
Teknik Elektro Universitas Negeri Gorontalo Gorontalo, Indonesia adeirawaty75@ung.ac.id Diterima : Juni 2021 Disetujui : Juli 2021 Dipublikasi
: Juli 2021
Abstrak—Hal  yang  dapat mempengaruhi  umur  transformator adalah pembebanan, temperature minyak trafo dan temperature sekitar.  Pembebanan  yang  terlalu  berat  dapat  menyebabkan perubahan  temperature  pada  hot  spot.  Menurut  IEC, transformator  akan  berumur  normal  yaitu  30  tahun  pada temperature  hot  spot    98 º C  dengan  pembebanan  yang  terus menerus. Ketika temperature hot spot melewati batas yang telah ditetapkan  maka  hal  ini  dapat  menyebabkan  isolasi  pada transformator akan mengalami penuaan yang cepat dari waktu normalnya.  Isolasi  menjadi  cepat  rusak  dan  temperature  pada transformator  akan  naik  yang  akan  menyebabkan  nilai  dari isolasi  minyak  menurun  karena  meningkatnya  temperature minyak yang  menyebabkan pergantian komposisi dan sifat dari minyak trafo. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui susut umur  dari  trafo  daya  150  kV  di  GI  Isimu.  Metode  penelitian yang  digunakan pada  penelitian  ini adalah  kuantitatif  dengan metode analisis data. Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data real sistem pada PT. PLN (Pesreso) ULTG GI Isimu dan  data  temoerature  dari  BMKG  Gorontalo.  Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan, perhitungan beban konstan dengan  pembebanan  100%  diperoleh  temperature  hot  spot sebesar 112,75 º C dan susut umur sebesar 5,49 pu/hari diperoleh perkiraan  umur  transformator  yaitu  5,27  tahun,  sedangkan perhitungan  pembebanan  pada  tanggal  18  november  2019 diperoleh rata-rata temperature hot spot   sebesar 73,42 º C dan susut umur sebesar 0,0625 pu/hari  diperoleh perkiraan umur transformator GI Isimu melebihi > 30 tahun.

## Kata Kunci : Transformator; Pembebanan; Susut Umur
Abstract-Factors  influencing  the  age  of  a  transformer  oil temperature, and ambient temperature. An overloaded transformer  may  cause  changes  in  the  hotspot  temperature. According to the IEC, the transformer will last to its normal life of 30 years with a constant load at a hot spot temperature of 98 °C. When the hot spot temperature exceeds the predetermined limit, it will  cause  the  insulation  on  the  transformer  resulting  in  rapid aging  from  its  normal  life.  The  insulation  becomes  swiftly damaged, affecting the increase of transformer  temperature that will cause a decrease in the value of insulating oil. It is due to the increase  in  oil  temperature,  which  causes  changes  in  the composition  and  characteristics  of  the  transformer  oil.  This research  aims  at  determining  the  age  loss  of  the  150  kV  power transformer at GI Isimu. The research is quantitative, employing
data  analysis  methods.  The  data  are  the  real  system  data  at  PT. PLN (Persero) ULTG GI Isimu and the temperature data is from the  Meteorological,  Climatological,  and  Geophysical  Agency (BMKG)  of  Gorontalo.  Based  on  the  calculations,  the  constant load calculation with 100% loading obtains a hot spot temperature of  112.75'C,  and  the  age  loss  of  5,49  p.u/day  obtains  a  life cxpectancy of 5.27 years. Furthermore, based on the calculation of loading on 18 November 201, the average hot spot temperature obtains 73.42°C, and the age loss of 0.0625 days obtains the life expectancy of the transformer at GI Isimu that excceds 30 years.
Keyword--- Transformers; Loading; Age loss

## I. P ENDAHULUAN
Umur tranformator dipengaruhi oleh pembenanan. Ketika pembebanan  yang  terlalu  berat  dapat  menyebabkan perubahan temperature pada titik hot spot. Menurut IEC (International Electrical Commusion) , trafo akan  berumur  normal  yaitu  30  tahun  dengan  pembebanan 100%  secara  terus  menerus  dengan temperature hot  spot 98ºC [1].
GI  Isimu  merupakan  titik  kumpul  penyaluran  energi listrik dari sub-sistem minahasa ke sub-sistem Gorontalo, GI ini  memiliki  trafo  daya  150kV  dengan  rating  daya  36/60 MVA dan melayani 10 feeder. Waktu beban puncak terjadi pada pukul 18:00 dengan beban sebesar 22,12 MW. Data ini diperoleh dari PT PLN (Persero) ULTG GI Isimu Gorontalo.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendeskripsikan pengaruh  pembebanan  terhadap  susut  umur  trafo,  terhadap temperature hot  spot, dan  juga  terhadap  usia  pakai transformator 150 kV Gardu Induk Isimu.
Penelitian  ini  didukung  oleh  penelitian  yang  telah dilakukan  sebelumnya  dengan  judul  “ Analysis  of  the influence  of  loading  on  age  of  use  of  transformers  in Botupingge  substation ”.  Manfaat  dari  penelitian  ini  adalah sebagai  salah  satu  referensi  dan  evaluasi  oleh  PT  PLN (Persero) ULTG Gardu Induk Isimu dalam menentukan usia pakai dari trasformator daya 150 kV.

## II. METODE P ENELITIAN
Metode  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah kuantitatif  dengan  metode  analisis  data.  Penelitian  ini
menggunakan data pembebanan trafo, data spesifikasi trafo. Data ini diperoleh dari PT.PLN (Persero) ULTG Gardu Induk Isimu, data lain seperti data temperature sekitar, data ini juga diperoleh  dari  kantor  BMKG  Gorontalo.  Setelah  data  ini diperoleh,  kemudian  data  akan  dianalisis  dengan  bantuan aplikasi ms.excel dan kalkulator ilmiah

## A. Transformator
Transformator merupakan peralatan listrik yang digunakan  untuk  memindahkan  tenaga  listrik  dari  satu kumparan  ke  kumparan  lainnya  dengan  menggunakan induksi  magnet  dengan  frekuensi  yang  sama[2][3][4]. Hukum  utama  yang  berlaku  dalam  transformator  adalah hukum  induksi  faraday.  Bila  kumparan  primer  dari  trafo dihubungkan dengan sumber arus listrik AC maka kumparan akan  menghasilkan  fluks  magnetic  yang  berubah-ubah  per satuan waktu dalam inti trafo.
Jenis-jenis transformator yaitu :
- Trafo step up
- Trafo step down
- Trafo instrumentasi
B. Trafo Daya
Trafo daya adalah sebuah peralatan listrik yang fungsinya adalah untuk menyalurkan daya listrik dari generator dengan tegangan  menengah  menuju  ke  saluran  transmisi  tegangan tinggi,  selain  itu    trafo  daya  juga  berfungsi  untuk menyalurkan daya dari saluran transmisi tegangan tinggi ke saluran distribusi dengan tegangan rendah[5].
Trafo memiliki bagian-bagian utama yaitu[6] :
• Inti besi
• Kumparan
• Minyak trafo
• Tangki konservator
• Bushing Peralatan bantu transformator[6]:
• Pendingin
• Tap changer
• Silicagel
• Indicator
• Peralatan proteksi

## C. Trafo Distribusi
Tranfo distribusi adalah salah satu komponen utama dalam menyalurkan tenaga listrik dari tengan listrik 20 kV ke tegangan 380-22- Volt[7] .

## D. Minyak Transformator
Minyak  transformator  adalah  minyak  yang  digunakan sebagai bahan isolasi untuk transformator, minyak ini harus memiliki  tegangan  tembus  yang  tinggi,  fungsi  lain  dari minyak  ini  adalah  untuk  menjaga  kenaikan temperature pada transformator[8]. Minyak transfotmator memiliki sifat yang dapat melarutkan gas yang muncul karena terjadinya kerusakan  system  isolasi  cair  (minyak)  maupun  isolasi padat (kertas) didalam transformator[9].

## E. Rugi-Rugi Besi
Rugi  trafo  beban  kosong  adalah  rugi-rugi  besi  yang ditimbulkan dari daya magnetisasi yang arah berganti setiap saat pada inti besi, rugi besi yang memiliki nilai yang kecil juga  ditimbulkan  oleh  adanya  arus  beban  kosong  yang mengalir sisi primer belitan[10].
F. Rugi Tembaga
Rugi  tembaga  adalah  rugi  yang  disebabkan  oleh  arus beban  yang  mengalir  pada  kumparan  transformator. Persamaan  rugi  tembaga  diperoleh  menggunakan persamaan (1) sebagai berikut[10] :
P cu = I 2 × R (1)
Dimana : Pcu : rugi tembaga (Watt) I : arus (Amphere) R
: tahanan (ohm)
G. Pengaruh Pembebanan Terhadap Trafo Tenaga
1. Kondisi untuk nilai daya tertentu.
• Rasio Pembebanan transformator Perhitungan rasio pembebanan transformator diperoleh menggunakan persamaan (2) sebagai berikut [11]:
K = S Sr (2)
Dimana : K   :Rasio pembebanan S   : beban transformator (%) Sr  : beban puncak  (%)
• Sirkulasi Minyak Alami Trafo yang terpasang pada GI Isimu menggunakan system  pendingin  ONAN  dan  ONAF,  apabila  trafo menggunakan  system  pendingin  ONAN  dan  ONAF maka  dapat  digunakan  standar-standar  IEC  sebagai berikut :
∆𝜃 𝑊𝑟 :Rata-rata kenaikan temperature kumparan : 63 ºC ∆𝜃 𝑜𝑟 : Kenaikan temperature minyak atas  : 52 ºC ∆𝜃 𝑖𝑚𝑟 : Rata-rata kenaikan temperature minyak  : 43 ºC
𝐻 : Faktor hot spot 1,3
𝑔 𝑟 :Selisih antara rata-rata kenaikan
temperature kumparan  dan      rata-  rata kenaikan temperature minyak = 20 ºC
Dengan menggunakan data diatas maka persamaan untuk  kenaikan temperature hot  spot diperoleh menggunakan persamaan (3) sebagai berikut :
∆𝜃 ℎ𝑟 = ∆𝜃 𝑜𝑟 + 𝐻 . 𝑔 𝑟 (3)
= 52 + 1,3 x 20
= 78 ºC
• Temperature Hot Spot Penentuan kenaikan temperature hot spot diperoleh menggunakan persamaan (4) sebagai berikut[12] :
𝜃 ℎ = 𝜃 𝑎 + ∆𝜃 𝑜𝑛 + ∆𝜃 𝑡𝑑 (4)
Dimana : 𝜃 ℎ
: Temperature Hot Spot (ºC) 𝜃 𝑎 : Temperature lingkungan (ºC) ∆𝜃 𝑜𝑛 : Kenaikan Temperature Top oil beban berubah-ubah (ºC)
∆𝜃 𝑡𝑑 : Selisih antara Hot Spot dengan Top oil (ºC)
Sedangkan    untuk  mengetahui  selisih temperature antara hot spot dengan top oil dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan (5) sebagai berikut [13]:
∆𝜃 𝑡𝑑 = ( ∆𝜃 ℎ𝑟 - ∆𝜃 𝑜𝑟 ) 𝐾 2𝑦 (5)
Dimana  : ∆𝜃 𝑡𝑑 : Selisih antara hot spot dengan top oil (ºC) ∆𝜃 ℎ𝑟 : kenaikan temperature hot spot (ºC) ∆𝜃 𝑜𝑟 : Kenaikan temperature Top oil (ºC)
K : Ratio pembebanan
y : Eksponen Suhu Kumparan : (1,3)
2. Kondisi untuk beban stabil
• Kenaikan Temperature Top oil (∆𝜽 𝒃 ) Penentuan  kenaikan temperature top  oil diperoleh menggunakan persamaan (6) sebagai berikut[6] :
∆𝜃 𝑏 = ∆𝜃 𝑜𝑟 ( 1+𝑑𝐾2 1+𝑑 ) 𝑥 (6)
Sedangkan  persamaan  untuk  mencari  d  diperoleh menggunakan persamaan (7) sebagai berikut :
𝑑 = 𝑅𝑢𝑔𝑖 𝑇𝑒𝑚𝑏𝑎𝑔𝑎  𝑑𝑎𝑦𝑎 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑎𝑙 𝑟𝑢𝑔𝑖 𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑁𝑜𝑙
(7)
Dimana : ∆𝜃 𝑏 : Kenaikan Temperature top oil untuk beban stabil (ºC)
∆𝜃 𝑜𝑟 : Kenaikan temperature Top oil (ºC)
K : Rasio Pembenanan d : Perbandingan rugi
x : Eksponen untuk minyak (0,8)
• Kenaikan Temperature hot spot ( ∆𝛉 𝐡 )
Kenaikan temperature Hot  Spot (∆𝜃 ℎ )  diperoleh dengan menggunakan persamaan (8) sebagai berikut [6]:
∆θ h =   ∆θ b + ( ∆θ hr - ∆θ or ) K 2y (8)
Dimana : ∆θ h : Kenaikan temperature hot spot (ºC) ∆𝜃 𝑏 :  Kenaikan Temperature top  oil yang  sudah distabilkan (ºC)
∆𝜃 ℎ𝑟 : kenaikan temperature hot spot (ºC) ∆𝜃 𝑜𝑟 : Kenaikan temperature Top oil (ºC) 𝑦 : exponent kumparan(1,3)
K
: Rasio pembebanan
3. Kondisi Untuk Beban Berubah-Ubah
• Kenaikkan temperature top oil
Kenaikan temperature Top  oil ∆𝜃 𝑜𝑛 diperoleh menggunakan persamaan (9) sebagai berikut[14] :
∆𝜃 on = ∆𝜃 o(n−1) + ( ∆𝜃 𝑏 −   ∆𝜃 o(n−1) ) (1 −𝑒 −𝑡 𝜏 ⁄ ) (9)
Dimana  :
∆𝜃 on :Kenaikan temperature top  oil beban berubah – ubah (ºC) ∆𝜃 o(n−1) : Kenaikan temperature minyak awal (ºC)
∆𝜃 𝑏 :kenaikan temperature minyak yang sudah distabilkan (ºC)
𝑡 : lama pengamatan (1 Jam)
𝜏 : Konstanta waktu minyak  (2,5)
• Kenaikkan Temperature Hot Spot ( ∆𝛉 𝐡 )
Kenainakn temperature hot  spot untuk  beban  berubah- ubah  diperoleh  dengan  menggunakan  persamaan  (10) sebagai berikut [6]:
∆𝜃 ℎ =   ∆𝜃 o(n−1) +   (∆𝜃 𝑏 − ∆𝜃 o(n−1) )
(1−𝑒 −𝑡 𝜏 ⁄ ) + ( ∆𝜃 𝑐𝑟 −    ∆𝜃 𝑏𝑟 ) 𝐾 2𝑦 (10)
Dimana : ∆𝜃 ℎ : Kenaikan temperature HotSpot (ºC) ∆𝜃 o(n−1) : Kenaikan temperature awal minyak (ºC) ∆𝜃 𝑏 : kenaikan temperature akhir minyak stabil (ºC)
𝑡 : 1 jam
𝜏 : 2,5 K  : Rasio pembebanan y : Eksponen kumparan (1,3)

## 4. Laju Penuaan Relatif Isolasi Belitan Trafo
Laju  penuaan  relatif  isolasi  belitan  trafo  diperoleh dengan menggunakan persamaan (11) sebagai berikut[6] :
𝑣 =   10 (𝜃ℎ− 98 19.93 ⁄ ) (11) Dimana : : 𝑣 : Laju penuaan Thermal relatif (per jam )
𝜃 ℎ : Temperature Hot Spot (℃)
5. Perhitungan susut umur Menghitung susut umur diperoleh dengan menggunakan persamaan (12) sebagai berikut[13] :
L = 1 3T {∑ 4 V odd + ∑ 2 V even } (12)
Dimana :
L : Susut umur
T : Waktu (24 jam)
v odd : Nilai laju penuaan thermal relatif (v) pada jam ganjil
v even :  Nilai  laju  penuaan  thermal  relatif  (v)  pada jam genap

## 6. Perhitungan Usia pakai trafo
Perhitungan  usia  pakai  trafo  diperoleh  dengan menggunakan persamaan (13) sebagai berikut[15]:
n = umur dasar−usia pakai L (13)
Dimana  : n
: Sisa umur Umur dasar  : Standar IEC (30 tahun)
L
: Susut umur

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Data Transformator

## Tabel 1. Data Transformator
Spesifikasi Transformator Merek Sintra No Serial 170003 Tahun Pembuatan 2017 Tahun Operasi 2019 Connection YNynO+d Jenis Minyak UNINHIBITED Minyak Isolasi NYNAS NYNITRO LIBRA Daya Pengenal 36/60 MVA Jenis Pendingin ONAN/ONAF Tegangan Primer 150 kV Tegangan Sekunder 20 kV Rugi Tembaga 114 kW Rugi Beban Nol 30 kW

## B. Perhitungan Beban Konstan
• Perhitungan beban 100%
Perhitungan  untuk  menentukan  rasio  pembebanan dapat  dilakukan  dengan  menggunakan  persaman  (2) sebagai berikut [11].
K = 𝑆 𝑆𝑟
K = 100%
100% K = 1
• Menghitung perbandingan rugi
Perhitungan  untuk  menentukan  perbaandingan  rugi dapat dilakukan dengan menggunakan persaman (7).
d = 𝑅𝑢𝑔𝑖 𝑡𝑒𝑚𝑏𝑎𝑔𝑎 𝑅𝑢𝑔𝑖 𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑛𝑜𝑙
d = 114kW 30kW d = 3,8 kW
• Menghitung kenaikan temperature top oil yang stabil Perhitungan untuk menentukan kenaikan temperature top oil yang stabil dapat dilakukan dengan menggunakan persaman (6).
∆θ 𝑏 = ∆θ 𝑜𝑟 ( 1+dK2 1+d ) 𝑥
∆θ 𝑏 = 52  ( 1+3,8(1)2 1+3,8 ) 0,8 ∆θ 𝑏 = 52 °C
• Menghitung kenaikan temperature top oil Perhitungan untuk menentukan kenaikan temperature top oil dapat dilakukan dengan menggunakan persaman (9).
∆θ on =   ∆θ o(n−1) + (∆θ 𝑏 −   ∆θ o(n−10 )(1 − e −t/τ )
∆θ o1 =  52 + (52 − 52) (1 − e − 1 2,5 )
=  52 °C
• Menghitung selisih temperature antara hot spot dengan top oil
Perhitungan  untuk  Menghitung  selisih temperature antara hot spot dengan top oil dapat dilakukan dengan menggunakan persaman (5).
∆θ td = (∆θ ℎ𝑟 −   ∆θ or )K 2y
∆θ td = (78  −  52)(1) 2(1,3) ∆θ td = 26℃
• Menghitung temperature hotspot Perhitungan  untuk  memperoleh temperature hot spot diperoleh dengan menggunakan persamaan (4) sebagai berikut :
θ h =   θ a + ∆θ on + ∆θ td θ h =  34,75 + 52 + 26 θ h =  112,75℃
• Menghitung laju penuaan thermal relatif Perhitungan  laju  penuaan  thermal  relatif  diperoleh menggunakan persamaan (11) sebagai berikut :
v =   10 (θh−98)/19,93
v =   10 (112,75−98)/19,93
v = 5,49 pu/jam
• Menghitung susut umur (L) Perhitungan  susut  umur  diperoleh  menggunakan persamaan (12) sebagai berikut :
L  = 1 3𝑇 { ∑ 4 V odd +   ∑ 2 V even } L  = 1
3𝑥24 {4 ( 5,49 +   5,49 +   5,49 +   5,49 + 5,49 +   5,49 +  5,49 +   5,49 +   5,49 +
5,49 +  5,49 +   5,49) + 2  (5,49 +  5,49 +
5,49 +  5,49 +   5,49 +   5,49 +   5,49 + 5,49 +   5,49 +   5,49 +   5,49 +   5,49)}
L  =  5,496 pu/hari
• Perhitungan perkiraan umur
Perhitungan  perkiraan  umur  dapat  diperoleh menggunakan persamaaan (13) sebagai berikut:
n = umur dasar−1
susut umur n = 30−1 5.496 n = 5,276 tahun
• Perkiraan umur beban konstan
Setelah  dilakukan  perhitungan  beban  konstan  maka dapat  diperoleh hasil  seperti pada  tabel  2 perkiraan  umur beban  konstan  dan Gambar  2  grafik  hubungan  antara beban dan temperature Hot Spot sebagai berikut .
Tabel 2. Perkiraan umur untuk beban konstan
No Pembebanan (%) Temperature Hot Spot (℃ ) Susut Umur (pu/hari) Umur (Tahun) 1 100 112,75 5,49 5,27 2 90 100,15 1,28 22,66 3 80 89,06 0,35 82,86
Berdasarkan  tabel  2,  perkiraan  umur  untuk  beban konstan, pada pembebanan 100% diperoleh temperature hot  spot sebesar  112,75℃ , susut  umur  sebesar  5,49 pu/hari dan umur yang diperoleh sebesar 5,27 tahun. Pada pembebanan 90% diperoleh temperature hot spot sebesar 100,15℃, susut umur sebesar 1,28 pu/hari dan umur yang diperoleh lebih lama dari beban 100% yaitu sebesar 22,66 tahun. untuk pembebanan 80% diperoleh temperature hot spot sebesar  89,06℃,  susut  umur  sebesar  0,35  pu/hari memperoleh umur yang lebih lama yaitu 82,86 tahun.
Gambar 1. Grafik Hubungan Antara Beban Dan Temperature Hot Spot
Berdasarakan Gambar  1,  grafik  hubungan  antara  beban dan temperature hot spot terlihat semakin besar pembebanan pada transformator maka temperature hot spot semakin naik . Hal ini dibuktikan dengan pembebanan  transformator yang diberikan  sebesar  80%  diperoleh temperature hot  spot sebesar  89,06℃,  sedangkan  pada  pembebanan  90%, temperature hot  spot mengalami  kenaikan  sebesar  hingga sebesar 100,15℃. Pada pembebanan 100% temperature hot spot juga mengalami kenaikan hingga sebesar 112,75℃.

## C. Analisis  Susut  Umur  Transformator  Kapasitas  36/60 MVA Pada Gi Isimu
Berdasarkan  data  pembebanan  real  pada  trafo  GI Isimu dengan kapasitas 36/60 MVA, diambil contoh data pembebanan pada 18 november 2019 pukul 01:00 sebagai berikut.
• Menghitung kapasitas transformator pada beban pukul 01:00 Dari  data  pembebanan  yang  diperoleh  pada  GI Isimu,  diperoleh  daya  aktif  sebesar  13,41  MW  dan daya  reaktif  sebesar  7,79  MVAR.  Kapasitas pembebanan  trafo  dapat  daya  yang  terpasang  pada tranformator  diperoleh  menggunakan  persamaan sebagai berikut[16] :
S =   √P 2 +   Q 2
S =   √13.41 2 +   7.79 2

## S =  15,50 MVA
• Menghitung rasio pembebanan (K) Rasio pembebanan trafo dapat diperoleh melalui kapasitas transformator (S) dan kapasitas daya yang terpasang dan tertera pada nameplate transformator. Adapun  rasio  pembebanan  (K)  dapat  diperoleh melalui persamaan (2) dibawah ini :
K = S Sr
K = 15,50 36 K = 0,43 (Rasio  pembebaban untuk rating 36 MVA jenis pendingin ONAN)
K = 15,50 60 K = 0,25 (Rasio  pembebabanan untuk rating 60 MVA jenis pendingin ONAF)
• Menghitung rugi tembaga ( 𝐏 𝐜𝐮 )
Sebelum  menentukan  rugi  tembaga  maka  harus diketahui  terlebih  dahulu  arus  dari  masing  masing  rating trafo  daya.  Menentukan  arus  dari  rating  trafo  dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan dibawah ini : Besar arus rating 36 MVA
I 1 = Sr V1 I 1(36) = 36 150
I 1(36) =  0,24 kA Besar arus rating 60 MVA
I 1(60) = Sr V1 I 1(60) = 60 150 I 1(60) =  0,4 kA
Setelah  arus  di  tiap  rating  didapatkan,  maka  untuk mencari  rugi  tembaga  di  trafo  dengan  rating  36  MVA diperoleh  menggunakan  persamaan    seperti  yang  ada dibawah ini :
Pcu(60) I60 2 =   (R 1 +   I 1 2 a 2 R 2 ) 114 0,42 =   R 1 +   a 2 R 2
R 1 +   a 2 R 2 = 114 0,42
Selanjutnya  untuk  menghitung  rugi  tembaga  dengan menggunakan persamaan yang ada dibawah ini :
P cu(36) = 0,24 2 ( 114 0,42 )
P cu(36) = 41,04 kW
• Menghitung perbandingan rugi (d)
Perhitungan  untuk  menghitung  perbandingan  rugi dapat  diperoleh  dengan  menggunakan  persamaan  (7) sebagai berikut :
Daya pengenal pada 36 MVA d 36 = rugi tembaga untuk rating 36 MVA rugi beban nol
d 36 = 41,04 30 d 36 = 1,368 kW

## Daya pengenal  60 MVA
d 36 = rugi tembaga untuk rating 60 MVA rugi beban nol
d 60 = 114 30 d 60 = 3.8 kW
• Menghitung  kenaikan  temperature  stabil  top  oil (∆𝛉 𝐛 )
Perhitungan untuk
menentukan kenaikan temperature stabil top  oil dapat  diperoleh  dengan menggunakan persamaan (6) sebagai berikut :
∆θ b =   ∆θ or [ 1+d36K2 1+ d36 ] x
∆θ b =  52[ 1+1,368(0,43)2 1+ 1,368 ] 0,8
∆θ b =  31,24 ℃
• Menghitung kenaikan temperature top oil (∆𝛉 𝐨𝐧 )
Perhitungan untuk
menentukan kenaikan temperature top  oil dapat  diperoleh  dengan menggunakan persamaan (9) sebagai berikut :
∆θ o1 = 31,24   + (31,24   − 31,24  )(1 − e −1/2,5 ) ∆θ o1 =  31,24 ℃
• Menghitung selisih temperature Hot Spot dengan Top oil  ( ∆𝛉 𝐭𝐝 )
Perhitungan  untuk  menentukan  selisih temperature hot  spot dengan top  oil dapat  diperoleh  dengan menggunakan persamaan (5) sebagai berikut :
∆θ td = (∆θ 𝑐𝑟 −   ∆θ or )K 2y ∆θ td = (78  −  52)(0,43) 2(1,3) ∆θ td = 2,89 ℃
• Menghitung temperature Hot Spot ( 𝛉 𝐡 )
Perhitungan untuk menentukan temperature hot spot dapat  diperoleh  dengan  menggunakan  persamaan  (4) sebagai berikut[13] :
θ h =   θ a + ∆θ bt + ∆θ td θ h =  35,8 +  31,24  + 2,89 θ h = 69,93 ℃
• Menghitung laju penuaan Thermal relatif (v) Perhitungan untuk menentukan laju penuaan thermal relatif dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan (11) sebagai berikut :
v =   10 (θℎ−98)/19,93
v =   10 (69,93 −98)/19,93
v =  0,039 pu/jam
Hasil  perhitungan  untuk  kapasitas  transformator  36 MVA jenis pendingin ONAN.
Tabel 3. Perhitungan Untuk Kapasitas Transformator 36 Mva Jenis
Pendingin Onan No jam Daya semu (MVA) K ∆θb (℃ ) θh (℃ )
V L
1 1:00 15,50 0,43 31,24 69,93 0,039 0,0625 2 2:00 14,73 0,409 30,77 69,11 0,035 3 3:00 14,47 0,402 30,61 68,84 0,034 4 4:00 14,73 0,409 30,77 69,11 0,035 5 5:00 15,25 0,424 31,09 69,67 0,037 6 6:00 13,44 0,373 29,99 67,79 0,03 7 7:00 11,63 0,323 29,03 66,20 0,025 8 8:00 13,44 0,373 29,99 67,79 0,03 9 9:00 14,73 0,409 30,77 69,11 0,035
10 10:00 15,25 0,424 31,09 69,67 0,037
11 11:00 16,28 0,452 31,78 70,88 0,043 12 12:00 16,54 0,459 31,96 71,20 0,045 13 13:00 16,80 0,467 32,14 71,52 0,046 14 14:00 17,31 0,481 32,51 72,18 0,05 15 15:00 17,31 0,481 32,51 72,18 0,05 16 16:00 18,61 0,517 33,47 73,94 0,062
No jam Daya semu (MVA) K ∆θb (℃ ) θh (℃ ) V L 17 17:00 18,87 0,524 33,67 74,31 0,064 18 18:00 25,59 0,711 39,72 86,22 0,256 19 19:00 25,59 0,711 39,72 86,22 0,256 20 20:00 24,81 0,689 38,94 84,61 0,212 21 21:00 23,78 0,660 37,93 82,57 0,168 22 22:00 21,97 0,610 36,26 79,25 0,114 23 23:00 20,16 0,560 34,71 76,26 0,081 24 24:00 18,35 0,510 33,27 73,57 0,059
• Menghitung susut umur
Perhitungan  untuk  menentukan  susut  umur  dapat diperoleh  dengan  menggunakan  persamaaan  (12) sebagai berikut :
L  = 1
3x24 {4(0,039 + 0,034 + 0,037 + 0,025 + 0,035 + 0,043 + 0,046 + 0,050 + 0,064 +
0,256 + 0,168 + 0,081) + 2(0,035 +
0,035 + 0,030 + 0,030 + 0,037 + 0,047 + 0,050 + 0,062 + 0,256 + 0,212 + 0,114 + 0,059)}
L  = 0,0625 pu/hari
• Perhitungan Sisa Umur
Perhitungan  untuk  menentukan  sisa  umur  dapat diperoleh  dengan  menggunakan  persamaan  (13) sebagai berikut :
n = umur dasar−usia pakai Susut umur n = 30−1
0,0625 n
= 464 tahun
• Pengaruh Pembebanan Terhadap Temperature Hot

## Spot
Karakteristik pembebanan transformator kapasitas 36  MVA  diperlihatkan  pada  Gambar  2,  hubungan antara pembebanan dan temperature hot spot
Gambar 2. Hubungan Antara Pembebanan dan Temperature Hot Spot
Berdasarkan data pembebanan transformator terhadap temperature hot spot, terlihat semakin besar pembebanan maka temperature  hot spot akan semakin tinggi. Terlihat temperature hot  spot terendah  sebesar  66,20 ℃ dan tertinggi  sebesar  86,22 ℃ dengan  pembebanan  terendah sebesar  11,62  MVA  dan  pembebanan  tertinggi  sebesar 25,59 MVA.
• Pengaruh  Pembebanan  Terhadap  Laju  Penuaan Thermal Relative
66 ,2 0 67 ,7 9 67 ,7 9 68 ,8 4 69 ,1 1 69 ,1 1 69 ,1 1 69 ,6 7 69 ,6 7 69 ,9 3 70 ,8 8 71 ,2 0 71 ,5 2 72 ,1 8 72 ,1 8 73 ,5 7 73 ,9 4 74 ,3 1 76 ,2 6 79 ,2 5 82 ,5 7 84 ,6 1 86 ,2 2 86 ,2 2 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00 11 ,6 2 13 ,4 4 13 ,4 4 14 ,4 7 14 ,7 3 14 ,7 3 14 ,7 3 15 ,2 5 15 ,2 5 15 ,5 0 16 ,2 8 16 ,5 4 16 ,8 0 17 ,3 1 17 ,3 1 18 ,3 5 18 ,6 1 18 ,8 7 20 ,1 6 21 ,9 7 23 ,7 8 24 ,8 1 25 ,5 9 25 ,5 9 Te m pe ra tur e Ho t S pot Pembebanan (MVA) Pengaruh Pembebanan Terhadap Temperature Hot Spot
Karakteristik pembebanan transformator kapasitas 36 MVA  diperlihatkan  pada  Gambar  3,  hubungan  antara pembebanan dan laju penuaan thermal relative.
Gambar 3. Hubungan antara pembebanan dan laju penuaan thermal relative
Berdasarkan  data  pembebanan  transformator  terhadap laju  penuaan thermal  relative, terlihat  semakin  besar pembebanan pada trafo, maka laju penuaan thermal relative semakin  tinggi . terlihat  laju  penuaan thermal terendah sebesar  0,025  pu/jam  dan  tertinggi  sebesar  0,256  pu/jam dengan  pembebanan  terendah  sebesar  11,62  MVA  dan pembebanan tertinggi sebesar 25,59 MVA.
• Pengaruh  Temperature  Hot  Spot  terhadap  Laju Penuaan Thermal Relative Karakteristik pengaruh temperature hot spot terhadap laju terhadap  laju  penuaan thermal  relative diperlihatkan  pada Gambar  4,  pengaruh temperature  hot  spot terhadap  laju penuaan thermal relative.
Gambar 4. Pengaruh Temperature Hot Spot terhadap Laju Penuaan Thermal Relative
Berdasarkan  data temperature hot  spot dan  data  laju penuaan thermal relative. Terlihat semakin besar temperature  hot  spot maka  laju  penuaan thermal semakin tinggi.  Terlihat temperature hot  spot terendah  sebesar 66,20 ℃ dan  tertinggi  sebesar  86,22 ℃ dengan  laju  penuaan thermal terendah sebesar 0,025 pu/jam dan tertinggi sebesar 0,256 pu/jam.

## IV. K ESIMPULAN
Berdasarkan  proses  perhitungan  yang  telah  dilakukan pada penelitian ini, mulai dari perhitungan dan analisis dapat disimpulkan  yaitu  Semakin  besar  pembebanan  yang diberikan pada transformator maka temperature hot spot akan semakin  besar,  susut  umur  transformator  akan  semakin berkurang  dan  umur  dari  transformator  akan  semakin  kecil
dimana  pada  pembebanan  100%  diperoleh temperature hot spot 112,75℃, susut umur sebesar 5,49 pu/hari dan perkiraan umur  transformator    5,27  tahun.  pada  pembebanan  90% dengan temperature hot  spot yang  diperoleh  sebesar 100,15℃,  susut  umur  sebesar  1,28  pu/hari  maka  diperoleh perkiraan umur transformator sebesar 22,66 tahun  dan untuk pembebanan  80%  diperoleh temperature  hot  spot sebesar 89,06℃ dan susut umur sebesar 0,35 pu/hari maka diperoleh perkiraan  umur  transformator  sebesar  82,  86  tahun.    Untuk pembebanan yang real yaitu pada tanggal 18 novemver 2019 Rata-rata  pembebanan  transformator  dalam  1  hari  sebesar 17,71 MVA pada transformator rating 36 MVA/60.MVA GI Isimu diperoleh susut umur sebesar 0,0625 pu/hari, rata -rata temperature hot  spot sebesar  73,42℃  dan  transformator rating 36 MVA/60 MVA GI Isimu diperoleh perkiraan umur yaitu >>> 30 tahun (standar IEC 30 tahun). Dengan demikian maka  transformator  di  GI  Isimu  pada  kondisi  pembebanan pada  tanggal  18  november  2019,  penggunaannya  masih sangat lama.

## R EFERENSI
[1] R. Yolla Yaumil, F. Teknik, U. Riau, J. Teknik, and E. Universitas, “PERKIRAAN UMUR TRANSFORMATOR BERDASARKAN PENGARUH PEMBEBANAN DAN TEMPERATUR LINGKUNGAN
MENGGUNAKAN  METODE  TREND  LINEAR
Yolla,” JOM FTEKNIK , vol. 6, no. 2, pp. 1–8, 2019.
[2] J. Pandapotan and E. Warman, “Umur Transformator Daya ( Aplikasi Pada Gardu Induk Pematangsiantar ),” SINGUDA ENSIKOM , vol. 3, no. 1, pp. 1–6, 2013.
[3] I. Muttaqin and A. Syakur, “TRANSFORMATOR,” TRANSIENT , vol. 4, no. 4, pp. 1–8, 2015.
[4] A.  S.  Gianto et  al. ,  “Perhitungan  Penurunan  Umur Transformator,” JETri ,  vol.  13,  no.  1,  pp.  15–37, 2015.
[5] A.  Herawati  and  Sofyan,  “Pengaruh  Pembebanan Terhadap  Efisiensi  dan  Usia  Transformator  (Studi Kasus Transformator IV Gardu Induk Sukamerindu Bengkulu)  Berdasarkan  Standar  IEC  60076-7,” Amplifier , vol. 5, no. 2, pp. 76–81, 2015.
[6] Pujiono,  P.  E.  Pambudi,  and  Mujiman,  “Analisis Pembebanan  Terhadap  Usia  Pakai  Transformator Tenaga Di Gardu Induk 150 Kv,” Elektrikal , vol. 3, no. 1, pp. 11–20, 2016.
[7] N. E. Setiawati, M. Munir, T. Wati, and I. Masfufiah, “Prediksi  Sisa  Umur  Transformator  Menggunakan Metode Backpropagation,” CYCLOTRON , vol. 4, no. 1, pp. 1–6, 2021.
[8] J.  Jumardin,  J.  Ilham,  and  S.  Salim,  “Studi Karakteristik  Minyak  Nilam  Sebagai  Alternatif Pengganti  Minyak  Transformator,” Jambura  J. Electr.  Electron.  Eng. ,  vol.  1,  no. 2, pp. 1–9,  2019, doi: 10.37905/jjeee.v1i2.2881.
[9] Hermawan,  A.  Syakur,  and    iryanto  Irwan, “ANALISIS  GAS  TERLARUT  PADA  MINYAK ISOLASI TRANSFORMATOR TENAGA,” TEKNIK , vol. 32, no. 3, pp. 1–8, 2011.
[10] J.  O.  Wuwung,  “Pengaruh  Pembebanan  Terhadap Kenaikan  Suhu  Pada  Belitan  Transformator  Daya
0, 02 5 0, 03 0, 03 0, 03 4 0, 03 5 0, 03 5 0, 03 5 0, 03 7 0, 03 7 0, 03 9 0, 04 3 0, 04 5 0, 04 6 0, 05 0, 05 0, 05 9 0, 06 2 0, 06 4 0, 08 1 0, 11 4 0, 16 8 0, 21 2 0, 25 6 0, 25 6 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 11 ,6 2 13 ,4 4 13 ,4 4 14 ,4 7 14 ,7 3 14 ,7 3 14 ,7 3 15 ,2 5 15 ,2 5 15 ,5 0 16 ,2 8 16 ,5 4 16 ,8 0 17 ,3 1 17 ,3 1 18 ,3 5 18 ,6 1 18 ,8 7 20 ,1 6 21 ,9 7 23 ,7 8 24 ,8 1 25 ,5 9 25 ,5 9 La ju Pe nua an Th er m al R elat if Pembebanan(MVA) Pengaruh Pembebanan Terhadap Laju Penuaan Thermal Relative 0, 02 5 0, 03 0, 03 0, 03 4 0, 03 5 0, 03 5 0, 03 5 0, 03 7 0, 03 7 0, 03 9 0, 04 3 0, 04 5 0, 04 6 0, 05 0, 05 0, 05 9 0, 06 2 0, 06 4 0, 08 1 0, 11 4 0, 16 8 0, 21 2 0, 25 6 0, 25 6 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 66 ,2 0 67 ,7 9 67 ,7 9 68 ,8 4 69 ,1 1 69 ,1 1 69 ,1 1 69 ,6 7 69 ,6 7 69 ,9 3 70 ,8 8 71 ,2 0 71 ,5 2 72 ,1 8 72 ,1 8 73 ,5 7 73 ,9 4 74 ,3 1 76 ,2 6 79 ,2 5 82 ,5 7 84 ,6 1 86 ,2 2 86 ,2 2 La ju Pe nua an Th er m al R elat ive Temperature Hot Spot Pengaruh Temperature Hot Spot terhadap Laju Penuaan Thermal Relative
Jenisterendam Minyak,” TEKNO , vol. 7, no. 52, pp.
1–10, 2010.
[11] J.  M.  Tambunan,  A.  Hariyanto,  and  W.  K.  Tindra, “Kerja Pembebanan Dan Temperatur Terhadap Susut Umur,” Sutet , vol. 5, no. 2, pp. 91–99, 2015.
[12] M.  A.  Adam,  Y.  Mohamad,  and  A.  I.  Tolago, “Analysis of the influence of loading on age of use of transformers  in  Botupingge  substation,” IOP  Conf. Ser.  Mater.  Sci.  Eng. ,  vol.  1098,  no.  4,  p.  042039, 2021, doi: 10.1088/1757-899x/1098/4/042039.
[13] K. Perera, J. R. Lucas, K. Kumarasinghe, R. Dias, U. Athukorala, and P. G. A. Gunawardana, “Estimation of  Optimum  Transformer  Capacity  based  on  Load Curve,” Trans. IEE Sri Lanka , vol. 3, no. 1, pp. 1–6, 2001.
[14] Kurniawan  and  Firdaus,  “Studi  Analisa  Pengaruh Pembebanan Dan Temperatur Lingkungan Terhadap Susut  Umur  Tranformator  Daya  Pada  Gardu  Induk
Garuda Sakti,” JOM FTEKNIK , vol. 3, no. 2, pp. 1– 6, 2016.
[15] F.  Azhar,  Y.  Rahmawati,  and  I.  Fadlika,  “Estimasi Umur Transformator Distribusi Berdasarkan
Pertumbuhan Beban dan Temperatur Lingkungan di Penyulang  Bolo  PLN  Rayon  Woha  Kabupaten Bima,” SENIATI , no. 2, pp. 43–49, 2019.
[16] A. Hermawan, R. Sutjipto, S. Irmadhani Hidayat, and F. Berlian Suryaningtyas, “Studi  Pengaruh Pembebanan sebagai Dasar Scheduling Maintenance untuk  Meminimalisir  Susut  Umur  Transformator  1 GI Blimbing,” ELPOSYS J. Sist. Kelistrikan , vol. 7,
no. 3, pp. 33–38, 2020, doi: 10.33795/elposys.v7i3.16.