## STUDI ANALISIS KETAHANAN ISOLASI PADA TRANSFORMATOR DI GARDU INDUK LABUHAN
Oleh :

## Jhonson M. Siburian 1)
Jumari Tekad Maleakhi Buulolo 2)
Universitas Darma Agung Medan 1,2.3)
E-mail:
jhonsonsiburian@gmail.com 1 )

## 62jumariesk@gmail.com 2)

## ABSTRAK
Transformator merupakan peralatan utama dalam sistem tenaga listrik yang berhubungan langsung dengan  sistem  transmisi  dan  distribusi  listrik.  Salah  satu  bagian  yang  paling  penting  dari transformator  daya  adalah  sistem  isolasinya.  Seiring  dengan  usia  dan  pengoperasiannya  kondisi isolasi  dapat  mengalami  pemburukan  yang  dapat  menyebabkan  kegagalan  operasi  dan  kerusakan pada  transformator.  Tujuan  dari  penelitian  ini  untuk  mengetahui  kondisi  kualitas  tahanan  isolasi pada  transformator  daya.  Data  ini  merupakan  hasil  pengujian  indeks  polarisasi,  rasio  tegangan, tangen  delta,  dan  pengujian  tegangan  tembus  minyak.  Sehingga  dapat  menjaga  kualitas Transformator dan menjaga life time Transformator dari suhu yang berlebihan.
Kata Kunci: Transformator, isolasi, pengujian

## 1. PENDAHULUAN
Kebutuhan  listrik  akan  terus  bertambah seiring dengan perkembangan jaman, sehingga  dibutuhkan  pasokan  energi  listrik secara kontinu. Pasokan Listik di supplai dari pembangkit dan disalurkan melalui transmisi, transformator, distibusi sampai ke konsumen.
Transformator daya adalah suatu peralatan listrik  yang  berfungsi  untuk  menyalurkan daya  untuk  menaikkan  atau  menurunkan tegangannya sesuai spesifikasi dan kebutuhan sehingga  dapat  menyalurkan  energi  listrik secara kontinu. Salah satu bagian yang paling penting dari transformator daya adalah sistem isolasinya.  Isolasi  trafo  berfungsi  untuk memisahkan dua bagian yang bertegangan.
Seiring dengan dengan usia pengoperasiannya kondisi isolasi
transformator  dapat  mengalami  pemburukan. Pemburukan  isolasi  dapat  menyebabkan kegagalan  operasi  dan  kerusakan  pada transfomator.  Hal  ini  dapat  disebabkan  oleh beberapa  faktor  seperti  tegangan  lebih, kelembaban,  suhu  operasi  yang  tinggi maupun kerusakan mekanis. Pengujian
tahanan  isolasi  dapat  dipengaruhi  oleh  suhu, kelembapan,  dan  jalur  bocor  atau  bisa  juga kotoran  yang  terdapat  pada  bushing  atau isolator.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 1.1. Bahan Isolasi
Bahan  isolasi  merupakan  suatu  peralatan yang  digunakan  sebagai  pembatasan  dan pengamanan  pada  peralatan  listrik  yang mempunyai  kekuatan  yang  cukup  untuk menjamin sistem keselamatan yang diperlukan pada saat peralatan listrik tersebut beroperasi  maupun  tidak  beroperasi.  Bahan isolasi yang digunakan adalah : bahan isolasi gas, bahan isolasi padat, bahan isolasi cair.
Koordinasi  isolasi  untuk  menentukan kesesuaian  yang  diperlukan  antara  daya isolasi  alat-alat  listrik  dan  karakteristik  alat- alat pelindung terhadap tegangan lebih, yang masing-masing ditentukan oleh tingkat ketahanan  impuls  dan  tingkat  perlindungan impulsnya.  Koordinasi  dilakukan  dengan beberapa pertimbangan yaitu :
1. penentuan sifat gangguan
2. penentuan  daya  isolasi  peralatan  seperti, isolator, bushing, dan trafo
3. penentuan tegangan impuls standart karakteristik  alat-alat  pelindung  seperti CB, Arrester
4. penentuan  tingkat  isolasi  impuls  dasar (BIL)  yang  disingkat  Basic  Impuls Insulation Level. BIL ini merupakan suatu besar  tegangan  yang  masih  mampu ditahan  oleh  peralatan  listrik,  atau kemampuan  peralatan  listrik  menahan tegangan  maksimum  pada  saat  terjadi tegangan lebih

## 2. 2. Bahan Isolasi Padat
Bahan  isolasi  padat  adalah  bahan  isolasi yang  terbentuk  padat.  Ada  beberapa  jenis bahan  isolasi  padat  seperti  kayu,  kertas, gelas, keramikdan lain-lain.
Gambar 2.1 bahan isolator padat
1.   Kayu
Pada  tahun-tahun  yang  silam,  kayu banyak digunakan sebagai isolastor misalnya untuk  tiang  listrik,  karena  terdapat  dimana- mana  dan  harganya  murah.  Sekarang  kayu banyak  terdesak  oleh  besi,  beton,  dan  bahan sintetis.  Kelebihan  kayu  adalah  kekuatan mekanisnya  cukup  tinggi  tergantung  dari macam dan kerasnya kayu, tetapi kelemahannya  adalah  menyerap  air,  dapat rusak  karena  hama  dan  penyakit  serangga sehingga mudah rapuh.
2.   Kertas Bahan  dasar  kertas  adalah  selulosa, dimana  bahan  ini  adalah  zat  sel  tumbuh- tumbuhan  yang  terdapat  antara  kulit  dan batangnya.  Selulosa  ini  berserat,  fleksibel, lunak  dan  menyerap  air,  sedangkan  bahan pembuat  kertasnya  diambil  dari  kayu, merang,  rami,  majun  (sisa  tekstil)  dan  lain-
lain. Kertas  yang terlalu  kering atau lembab, kekuatan isolatornya berkurang karena kertas sangat  menyerap  cairan,  sehingga  untuk mengatasinya kertas dilapisi lak isolator. 3.    Gelas Gelas  merupakan  isolator  yang  baik untuk arus listrik, tetapi kekuatan mekanisnya  kecil  dan  sangat  rapuh  tidak seperti  keramik.  Pemakaian  dalam  teknik listrik  antara  lain  untuk  pembuatan  bola lampu  pijar,  thermometer-kontak  dan  lain- lain.
4.     Keramik Keramik  dibuat  dari  bahan  galian dengan melalui proses pemanasan, kemudian dijadikan  barang  keramik.  Keramik  yang digunakan harus mempunyai daya sekat yang besar dan dapat menahan gaya mekanis yang besar  seperti  porselin  dan  steatite.  Bahan isolator  dari  porselin  seperti: isolator lonceng,  isolator  mantel,  isolator  cincin, isolator  tegangan  tinggi,  sekering  pipa porselin, dan lain-lain.

## 2.3.Bahan Isolasi Cair
Bahan  isolasi  cair  adalah  bahan  yang dapat berubah  bentuk  dengan  mudah mengikuti  bentuk  wadahnya.  Bahan  isolasi cair  digunakan  pada  peralatan-peralatan listrik  seperti  transformator,  kapasitor,  dan pemutus  daya.  Selain  menjadi  isolasi  juga berfungsi  sebagai  pendingin  bagi  peralatan. Untuk melaksanakan tugasnya sebagai bahan isolasi  maka  bahan-bahan  isolasi  cair  yang digunakan harus mempunyai tegangan tembus yang tinggi. Beberapa alasan digunakan  bahan  isolasi  cair  adalah  sebagai berikut :
1. isolasi  cair  memiliki  kerapatan  1000  kali lebih  dibandingkn  dengan  isolasi  gas, sehingga meiliki kekuatan dielektrik  yang lebih tinggi menurut hokum Paschen.
2. isolasi cair akan mengisi celah atau ruang yang  akan  diisolasi  dan  secara  serentak melalui  proses  konvertsi  menghilangkan panas yang timbul akibat rugi energy.
3. isolasi  cair  cenderung  dapat  memperbaiki diri  sendiri  jika  terjadi  pelepasan  muatan namun  keurangan  utama  isolasi  adalah mudah terkontaminasi.

## Gambar 2.2. bahan isolasi cair

## 2.4.Bahan isolasi gas
Bahan  Isolator  Gas  adalah  bahan  yang dapat  menyesuaikan  bentuk  pada  wadah  dan memenuhi  wadah  tersebut.  Bahan  Isolator gas  diantaranya  adalah  Nitrogen,  Hidrogen dan Carbondioksida (CO2), dan lain-lain.
Berdasarkan kekuatan dielektrik, rugi-rugi dielektrik,  stabilitas  kimia,  korosi,  dll, isolator gas dapat diklarifikasikan menjadi : 1. Gas sederhana, contohnya: udara, nitrogen, helium, hydrogen, dll 2. gas oksida, contohnya: gas karbondioksida, gas sulphur dioksida
3. Gas  hidrokarbon,  contohnya  :  methane, ethane, propana, dll
4. Gas  elektronegatif,  contohnya  :  gas sluphur hexaflorida, CH2CI2
Gambar 2.3 Gambar isolasi gas sebagai isolasi

## 2.5.Transformator
Transformator    adalah  suatu  alat  listrik yang dapat mengubah tegangan dari tegangan tinggi  ke  tegangan  rendah  atau  sebaliknya, seperti merubah tegangan dari 150 KV ke 20 KV  ataupun  menaikkan  Tegangan  dari  11 KV  ke  150  KV.    Transformator  bekerja berdasarkan  prinsip  Induksi  Elektromagnet dan tegangan bolak balik (AC).
Transformator menaikkan listrik yang berasal dari  pembangkit  listrik  PLN  hingga  ratusan kilo  Volt  untuk  di  distribusikan,  dan kemudian
Transformator lainnya menurunkan  tegangan  ke  tegangan  yang diperlukan oleh konsumen.
Gambar 2.4 Transformator

## 2.6.Prinsip kerja transformator
Prinsip  kerja  trafo  yaitu  kumparan  primer dialiri  arus  AC  (bolak-balik)  maka  akan menimbulkan  medan  magnet  atau  fluks magnetik  disekitarnya.  Kekuatan  Medan magnet  (densitas  Fluks  Magnet)  tersebut dipengaruhi  oleh  besarnya  arus  listrik  yang dialirinya.  Semakin  besar  arus  listriknya semakin  besar  pula  medan  magnetnya. Fluktuasi  medan  magnet  yang  terjadi  di sekitar  kumparan  pertama  (primer)  akan menginduksi  GGL  (Gaya  Gerak  Listrik) dalam  kumparan  kedua  (sekunder),  dan terjadilah  pengubahan    tegangan  listrik  dari tegangan  rendah  menjadi  tegangan  tinggi maupun sebaliknya.
Sedangkan  Inti  besi  pada  Transformator atau  Trafo  pada  umumnya  adalah  kumpulan lempengan-lempengan besi tipis yang terisolasi  dan  ditempel  berlapis  -  lapis dengan  kegunaanya  untuk  mempermudah jalannya  Fluks  Magnet  yang  ditimbulkan oleh  arus  listrik  kumparan  serta  untuk mengurangi suhu panas yang ditimbulkan.
Dibawah ini adalah fluks pada transformator
Gambar 2.5 Flux pada transformator
Rasio  lilitan  pada  kumparan  sekunder terhadap kumparan primer menentukan  rasio tegangan  pada  kedua  kumparan  tersebut. Sebagai  contoh,  1  lilitan  pada  kumparan primer  dan  10  lilitan  pada  kumparan sekunder  akan  menghasilkan  tegangan  10 kali lipat dari tegangan input pada kumparan primer.  Jenis  Transformator  ini  biasanya disebut  dengan  Transformator  Step  Up. Sebaliknya,  jika  terdapat  10  lilitan  pada kumparan  primer  dan  1  lilitan  pada kumparan  sekunder,  maka  tegangan  yang dihasilkan  oleh  kumparan  Sekunder  adalah 1/10  dari  tegangan  input  pada  Kumparan Primer.  Transformator  jenis  ini  disebut dengan Transformator Step Down.

## 2.7. Jenis transformator
Transformator  dibagi  menjadi  dua  yaitu transformator step up dan step down yaitu : a. Transformator step up Trafo Step Up  ialah Trafo  yang berfungsi untuk  menaikan  level  tegangan  dari  rendah ke  tegangan  tinggi.  Komponen  tegangan sekunder  dijadikan  tegangan  Output  yang lebih tinggi  yakni  dapat  ditingkatkan dengan cara  memperbanyak  lilitan  di  kumparan sekundernya sehingga jumlah lilitan kumparan primer lebih sedikit. Trafo step up ini  digunakan  sebagai  penghubung  trafo generator ke grid di dalam tegangan listrik.
Gambar 2.6 Transformator step up
b. Transformator step down Trafo  Step  Down  ialah  Trafo  yang berfungsi  menurunkan  level  tegangan  dari tegangan  tinggi  menjadi  tegangan    rendah. Pada  Trafo  jenis  ini,  Rasio  untuk  jumlah lilitan  pada  kumparan  primer  lebih  banyak daripada  jumlah  lilitan  pada  kumparan  yang sekunder.
Gambar 2.7 Step down transformator

## 2.8. Jenis gangguan transformator
Jenis  gangguan  pada  transformator  antara lain:
2.8.1. Gangguan dalam ( internal fault )
Internal  Fault  adalah  gangguan  yang bersumber  dari  dalam  transformator  itu sendiri.
Gangguan ini dapat diklasifikasikan sebagai berikut : 1.  Incifient faults
a.    Terjadinya  busur  api  yang  kecil  dan pemanasan local yang akan disebabkan oleh:
 penyambungan kumparan yang kurang baik
 kerusakan isolasi dari penjempit inti b.    Gangguan pada sistem pendingin Semua  gangguan  tersebut  diatas akan  menyebabkan  terjadinya  pemanasan lokal  tetapi  tidak  mempengaruhi  suhu transformator secara keseluruhan. Gangguan  ini  tidak  dapat  terdeteksi  dari terminal transformator karena
keseimbangan arus tegangan tidak
berbeda dengan kondisi normal.
2. Gangguan hubung singkat Pada  umumnya  gangguan  ini  dapat segera  terdekteksi  karena  akan  selalu timbul arus/tegangan yang tidak
normal/tidak seimbang.
Jenis gangguan antara lain:  hubung singkat fasa ke tanah
 hubung  singkat  antar  fasa  ke  tanah pada kumparan yang sama
 gangguan pada terminal transformator

## 2.8.2. Gangguan luar
Gangguan  eksternal  yaitu  gangguan  yang terjadi  diluar  transformator  tenaga  (pada sistem  tenaga  listrik)  tetapi berimbas terhadap  transformator  tersebut.  Gangguan  - gangguan  yang  dapat  digolongkan  dalam gangguan  eksternal  ini  adalah  sebagai berikut:
1. Gangguan hubung singkat
Gangguan  hubung  singkat  diluar transformator  ini  dapat  segera  dideteksi karena  timbulnya  arus  yang  sangat  besar dapat  mencapai  beberapa  kali  arus nominalnya, seperti:
 hubung singkat di rel
 hubung singkat pada penyulang
 hubung  singkat  pada  incoming  feeder transformator tersebut
2. Beban lebih
Transformator tenaga beroperasi secara
terus menerus pada arus beban
nominalnya.  Apabila  beban  yang  dilayani diatas 80%, maka akan terjadi
pembebanan lebih. Hal ini dapat menimbulkan  pemanasan  yang  berlebih. Kondisi ini akan menimbulkan kerusakan, apabila  berlangsung  secara  terus  menerus dan akan memperpendek umur isolasi.
3. Gelombang surja
Gelombang  surja  dapat  terjadi  karena petir  yang  menyambar  jaringan  transmisi dan  kemudian  akan  merambat  ke  gardu terdekat  dimana  transformator  tenaga terpasang.  Walaupun  hanya  terjadi  dalam kurun  waktu  sangat  singkat  (beberapa puluh  mikrodetik),  akan  tetapi  karena tegangan  puncak  yang  dimiliki  cukup tinggi  dan  energi  yang  dikandungnya besar,  maka  ini  dapat  menyebabkan kerusakan pada transformator tenaga.

## 3. METODE PENELITIAN
3.1. Lokasi Dan Waktu Penelitian
Dalam melakukan penelitian, lokasi yang dipilih sebagai tempat  penelitian  yaitu :  PT. PLN  (Persero)  Unit  Induk  P3B  Sumatera UPT Medan Gardu Induk Labuhan.
Tabel 3.1. Alur waktu & penelitian No. Kegiatan Waktu 1.  Studi Literatur 20-31 Februari 2020 2.  Perizinan Penelitian  01-05 Maret 2020 3.  Pengambilan Data 11-16 April 2020 4.  Pengolahan Data 04  Mei  2020  s.d.  15 Juni 2020 5.  Penyelesaian Laporan 20  Juni  2020  s.d  29 Juli 2020
Penelitian  ini  dilaksanakan  dengan metode sebagai berikut :
1. Studi Literatur
Buku  referensi,  tulisan  maupun  jurnal yang mendukung penelitian.
2. Perizinan Penelitian Dalam hal ini penulis melakukan perizinan  di  PT.  PLN  (Persero)  Unit  Induk P3B  Sumatera  UPT  Medan  Gardu  Induk Labuhan.
3. Pengambilan Data
Pengambilan  data  diambil  dari  hasil  data uji di perusahaan yang bersangkutan.
3..1.1. Pengolahan Data
Data  yang  diperoleh  dari  perusahaan, diolah  untuk  mengetahui  ketahanan  isolasi transformator.
3..1.2. Penyelesaian Data
Setelah  data  dan  kesimpulan  diperoleh, maka dibuat penyelesaian laporan.
3.2.Bagian – Bagian Transformator :
3.2.1. Electromagnetik  Circuit  (  inti besi )
Inti  besi  digunakan  sebagai  media mengalirnya  flux  yang  timbul  akibat  induksi arus bolak-balik kumparan yang mengelilingi inti besi sehingga dapat menginduksi kembali ke kumparan yang lain.

## Gambar 3.1 inti besi.
3.2.2. Current Carrying

## Circuit (Winding)
Belitan  terdiri  dari  tembaga  berisolasi yang mengelilingi inti besi, dimana saat arus bolak  balik  mengalir  pada  belitan  tembaga tersebut,  inti  besi  akan  terinduksi  dan menimbulkan flux magnetik.
Gambar 3.2 Winding

## 3.2.3. Bushing
Bushing  Isolator  tersebut  berfungsi sebagai penyangkal antara konduktor bushing  dengan  body  main  tank  trafo. Bushing  terdiri  dari  sebuah  konduktor  yang diselubungi oleh isolator.
Gambar 3.3 Bushing 3.2.4. Minyak Transformator Minyak sebagai isolator berfungsi mengisolasi kumparan di dalam transformator  supaya  tidak  terjadi  loncatan bunga  api  listrik  akibat  tegangan  tinggi. Minyak  juga  sebagai  pendingin  berfungsi mengambil  panas  yang  ditimbulkan  saat transformator  berbeban  lalu  melepaskannya dan  melindungi  komponen  di  dalamnya terhadap oksidasi dan korosi.
Standart minyak trafo dengan kualitas baik yaitu :
1. Kejernihan Kejernihan minyak isolasi tidak boleh mengandung  suspense  atau  endapan (sendimen)
2. Massa jenis
Massa  jenis  dibatasi  agar  air  dapat terpisah  dari  minyak  isolasi  dan  tidak melayang
3. Titik nyala
Titik nyala yang rendah menunjukkan adanya  kontaminasi  zat  gambar  yang akan menggunakan minyak isolasi.
4. Titik tuang Titik tuang dipakai untuk mengedentifikasi  dan  menentukan  jenis peralatan yang  akan  menggunakan minyak isolasi. 5. Viskositas kinematika
Viskonitas memegang peranan penting  dalam  pendingin,  yakni  untuk menentukan kelas minyak.

## 3.3.Pendingin
Minyak  isolasi  trafo  selain  merupakan media isolasi juga berfungsi sebagai pendingin  pada  saat  minyak  bersirkulasi, panas  yang  berasal  dari  belitan  akan  dibawa oleh  minyak  sesuai  jalur  sirkulasinya  dan akan  didinginkan  pada  skrip-skrip  radiator. Adapun proses pendinginan ini dapat dibantu oleh  adanya  kipas  dan  pompa  sirkulasi  guna meningkatkan efisiensi pendinginan.

## Tabel 3.2 Sistem pendingin Trafo
No macam sistem pendingin Media Dalam trafo Diluar trafo Secara Alamiah secara paksa secara alamiah secara paksa 1 AN Udara 2 AF Udara 3 ONAN Minyak Udara
4 ONAF Minyak Udara 5 OFAN Minyak  Udara 6 OFAF Minyak Udara 7 OFWF Minyak Air 8  ONAN/ ONAF Kombinasi 3 dan 4 9  ONAN/ OFAN Kombinasi 3 dan 5 10  ONAN/ OFAF Kombinasi 3 dan 6 11  ONAN/ OFWF Kombinasi 3 dan 7

## 3.4.Penyebab Gangguan Trafo 3.4.1. Arus Lebih Akibat Petir
Gangguan ini terjadi akibat sambaran petir yang  mengenai  kawat  phasa  menyebabakan belitan  trafo  rusak.  Hal  ini  dapat  terjadi karena arrester yang terpasang tidak berfungsi  dengan  baik,  akibat  kerusakan peralatan/pentanahan yang tidak ada.
3.4.2 Overload dan Beban Tidak Seimbang Trafo  dibebani  dengan  kapasitas  yang maksimal diatas 80 %, sehingga menyebabkan  panas  pada  belitan  trafo  yang menyebabkan rusaknya isolasi pada kumparan trafo.
3.4.3 Loss  Contact  Pada  Terminal Bushing Gangguan ini disebabkan
kelonggaran  pada  hubungan  kawat  phasa (kabel  skun)  dengan  terminal  bushing trafo,  menyebabkan  tidak  stabilnya  aliran listrik  dan  menimbulkan  panas  yang menyebabkan kerusakan belitan trafo.
3.4.4 Isolator Bocor / Bushing pecah Gangguan dapat disebabkan oleh:
a) Flash Over Flash over terjadi akibat sambaran petir atau  surja  hubung.  Bila  besar  surja tegangan  yang  timbul  menyamai  atau melebihi  ketahanan  impuls  isolator, maka  kemungkinan  akan  terjadi  flash over pada bushing. Flash over menyebabkan  loncatan  busur  api  antara konduktor  dengan  bodi  trafo  sehingga
mengakibatkan  hubungan  singkat  phasa ke tanah.
b) Bushing Kotor Kotoran pada permukaan bushing dapat menyebabkan terbentuknya lapisan  tipis di permukaan bushing. Kotoran ini dapat mengakibatkan  jalannya  arus  melalui permukaan  bushing  pada  saat  lembab maupun  hujan  sehingga  terjadi  arus bocor  antara  konduktor  dengan  bodi trafo.
3.4.5 Kegagalan Isolasi Minyak Trafo/

## Packing Bocor
Kegagalan  isolasi  minyak  trafo  dapat terjadi  akibat  penurunan  kualitas  hal  ini disebabkan oleh:
3..1.2.1. packing  bocor,  sehingga  air
masuk  dan  volume  minyak  trafo berkurang 3..1.2.2.
karena  umur  minyak  trafo sudah tua.
3.5 Analisa  Hasil  Pengujian  Saat  Trafo
Mengalami Gangguan
3.5.1 Pengujian Tegangan Tembus Minyak
Pengujian  tegangan  tembus  dilakukan untuk mengetahui kemampuan minyak isolasi  dalam  menahan  stress  tegangan. Pengujian ini dapat menjadi indikasi keberadaan kontaminan seperti kadar air dan partikel  lain.  Rendahnya  nilai  tegangan tembus  dapat  mengindikasikan  keberadaan salah satu kontaminan tersebut dan tingginya tegangan tembus belum tentu juga mengindikasikan  bebasnya  minyak  dari semua jenis kontaminan.
Terdapat  beberapa  metode  pengukuran tegangan  tembus  pada  minyak  berdasarkan standart, dimana metode pengujian menggunakan  bentuk  dan  jarak  antar elektroda:
1. IEC  60156-02  tahun  1995,  dengan elektroda  mushroom  dengan  jarak elektroda  2,5  mm  (yang  umum digunakan pln).
2. ASTM D1816 – 12 ( VDE electrode ) dengan  elektroda  mushroom  dengan jarak 1 atau 2 mm.
3. ASTM D877 – 02 tahun 2007 ( disc- electrodes ) dengan elektroda silindrical dengan jarak electrode 2.54 mm.
Gambar 3.4. alat pengujian
tegangan tembus Tabel  3.3.  Pengujian  tegangan  tembus minyak N o Uraian kegiatan Hasil pengujian Rata -rata Tes suhu 1 2 3 4  5 6
1 Minya k bawah 40, 5 65, 4 68, 4 71, 1 68, 2 73, 5 64,5
2 Minya k OLTC 57, 1 44, 4 56, 7 58, 0 58, 5 51, 4 54,4 3.5.2. Pengukuran Tahanan Isolasi

## Belitan Trafo
Pengukuran  tahanan  isolasi  belitan  trafo ialah  proses  pengukuran  dengan  suatu  alat ukur  Insulation  Tester  (megger)  untuk memperoleh  hasil  (nilai/besaran)  tahanan isolasi belitan / kumparan trafo tenaga antara bagian  yang  diberi  tegangan  (fasa)  terhadap badan  (Casis)  maupun  antar  belitan  primer, sekunder  dan  tertier  (bila  ada).  Untuk mengetahui  standart  harga  minimal  hasil pengukuran  tahanan  isolasi  suatu  peralatan dapat  dihitung  dengan  menggunakan  rumus pendekatan :
Dimana :
R : Tahanan isolasi minimal
U : tegangan kerja Q : tegangan megger 1000  : bilangan tetap 2,5  : faktor keamanan ( apabila baru )
Gambar  3.5  pengukuran  tahanan isolasi
Tabel 3.4. Hasil uji pengukuran tahanan isolasi
Menurut standar VDE minimum besarnya tahanan  isolasi  kumparan  trafo,  pada  suhu operasi dihitung “ 1 kilo Volt = 1 MΩ (Mega Ohm) “

## 3.5.3. Pengujian/Pengukuran Ratio Tegangan
Untuk  mengukur  ratio  atau  perbandingan sebenarnya dari Transformator  adala dengan pengukuran  perbandingan  ratio  arus  dan tegangan  di  sisi  Primer  dan  Sekunder dibandingkan  adalah  nilai  awal  (  nilai desainnya, factory  report atau site test report )  sehingga  dapat  diketahui  ratio  dari  alat listrik tersebut masih sesuai atau tidak. Persamaan dasar transformator adalah :
Dimana : N2  : banyaknya belitan pada sisi sekunder N1  : banyaknya belitan pada sisi sekunder E1 : tegangan pada sisi primer E2 : tegangan pada sisi sekunder K  :  konstanta  transformator  atau  ratio transformator
Jika  N2>  N1  atau  K  >  1  maka  trafo
tersebut
berfungsi sebagai
penaik tegangan atau step-up transformer, demikian sebaliknya bila N2<N1 atau K< 1 berfungsi sebagai trafo penurun tegangan  atau  step-down  transformator. Dengan persamaan:
Input VA = Output VA V1. I1 = V2 . I2
atau
Gambar 3.6 Rangkaian pengujian ratio tegangan Hasil  dari  pengujian  ratio  tegangan  didalam tabel di bawah ini :
Tabel 3.5.  Data hasil pengukuran ratio tegangan
Hasil  pengujian  rasio  tegangan  masih sesuai  standar  SPLN  50  –  1982  yaitu  0,5  % dari  rasio  tegangan  name  plate  sehingga transformator layak untuk dioperasikan.

## 3.5.4. Pengujian Tangen Delta
Pengujian  tangen  delta  ada  beberapa cara  yaitu  metoda  trafo  dua  belitan,  metode tiga belitan dan metode auto trafo.
 Titik pengujian tafo dua belitan yaitu:
• primer – ground ( CH ) • sekunder – ground ( CL ) • primer – sekunder ( CHL )  Titik pengujian trafo tiga belitan • primer – ground
• sekunder – ground
• tertier – ground
• primer – sekunder
• sekunder – tertier
• primer – tertier
 Auto  trafo,  pengujian  dilakukan  sama dengan  metode  trafo  dua  belitan dengan perbedaan dan beberapa pertimbangan  yaitu,  sisi  HV  dan  LV pada  auto  trafo  dirangkai  menjadi  satu belitan  yang  tidak  dapat  dipisahkan, sehingga  bushing  HV,  LV  dan  Netral dijadikan  satu  titik  pengujian  (primer).

## Sisi  belitan  LV  dijadikan  sebagai  satu titik pengujian (sekunder)
Tabel 3.6  Data tangen delta
4. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.1. Pengujian Kualitas Minyak Isolasi
Penurunan  kualitas  kertas  isolasi  trafo disebabkan oksidasi, sehingga minyak menghasilkan  asam.  Asam  yang  bercampur air  dan  suhu  tinggi  menyebabkan  hydrolisis pada  isolasi  kertas.  Untuk  mengetahui kontaminasi tersebut dilakukan pengujian oil quality test (karakterisktik).

## 4.2.Pengujian Tegangan tembus minyak
Pengujian  ini  untuk  menunjukkan  baik buruknya  tingkat  isolasi  minyak  yang memisahkan kumparan primer dan kumparan sekunder  nya  agar  tidak  terjadi  tegangan tembus.
Menurut  IEC  60156,  standart  nilai pegujian  tegangan  tembus  minyak  trafo sebagai berikut :
Tabel 4.1 Standart IEC 60156
Perhitungan kekuatan dielektrik minyak trafo menggunakan rumus :
(kV/mm)
Dimana :
Vb  : Tegangan Tembus (kV)
E : Kekuatan Dielektrik (kV/mm)

## D : Jarak Sela (mm)
Perhitungan  kekuatan  minyak  trafo  GI Labuhan pada suhu 33 0 C : Minyak Tangki Utama :
= 25,8  (kV/mm)
Minyak OLTC :
= 22,76  (kV/mm)

## 4.3. Pengukuran  Tahanan  Isolasi  Belitan Trafo
Pengujian  ini  untuk  mengetahui  kondisi isolasi  suatu  peralatan  listrik  apakah  masih baik atau tidak. Acuan sebagai berikut :
Tabel 4.2.  Acuan Indeks Polarisasi
Dengan perhitungan sebagai berikut :
Dimana :
IP : Indek Polarisasi
R 1 : Pengujian di menit ke-1 R 10 : Pengujian di menit ke-10
Berdasarkan  hasil  data  uji  di  Tabel  3.4, diperoleh indeks polarisasi :
4.4.Pengujian / Pengukuran Tario

## Tegangan
Pengujian ini untuk  mendiagnosa adanya masalah  antara  belitan  dan  sistem  isolasi pada  trafo,  dan  juga  mendeteksi  adanya hubung  singkat  atau  ketidak  normalan  pada tap changer.
Persamaan yang dipakai :
Dimana :
N 1 : Jumlah belitan pada sisi primer N 2 : Jumlah belitan pada sisi sekunder E 1 : Tegangan pada sisi primer E 2 : Tegangan pada sisi sekunder K  : Konstanta atau ratio transformator
Perhitungan deviasi dengan persamaan :
Dimana : DIFF : Deviasi (%) K : konstanta (rasiotrafo) K name plate : Rasio name plate
Hasil  perhitungan  rasio  transformator  pada tabel 3.5 yaitu :
Rasio name plate :
Menghitung deviasi ( %)
Toleransi yang di ijinkan untuk perbedaan  ratio  tegangan  hasil  pengukuran adalah 0,5 % dari rasio tegangan name plate.
4.5. Pengujian / Pengukuran Tario Tegangan
Pengujian ini berkaitan dengan
kehilangan  dielektrik  dalam  isolasi,  untuk memeperkirakan tingkat kebasahan, kekeringan ataupun pemburukan pada isolasi trafo. Pengukuran rangkaian tangen delta ada beberapa  macam  pengukuran  tangen  delta yaitu:
 UST  :  Ungrounded  Specimen  Test  (Uji tidak diketanahakan)
 GST   :  Grounded  Speciment  Test  (Uji diketanahakan)
 GSTg   :  Grounded  Specimen  test  with guard (Uji terhadap guard)
Perhitungan  tangen  delta  menggunakan rumus :
Dimana rumus mencari X C adalah :
Sehingga diperoleh :
Jadi rumus tangen delta yaitu :
Standart  acuan  hasil  pngujain  tangen  delta dapat dilihat pada tabel dibawah ini :
Dimana : δ : Delta P : Daya (Watt) V : Tegangan (Volt)
C   : Capasitance (F)
𝜔 : 2πf
Dari  tabel  3.6  perhitungan  tangen  delta (CH+CHL) diperoleh : P : 1,135 Watt V : 10 kV = 10.000 Volt w : 2πf C : 11024,7 pF = 11024,7x10-12 F = 0,33 %
Sehingga  hasil  pengujian  tangen  delta  masih masuk dalam kategori bagus.

## 5. SIMPULAN
1. Transformator di Gardu Induk Labuhan mempunyai  kualitas  tahanan  isolasi yang  masih  bagus  dan  masih  layak unutk dipakai
2. Rata-rata  hasil  pengujian  tegangan tembus  minyak  masih  dalam  kondisi bagus yaitu di atas 40 kV/mm.
3. Pemeliharaan  peralatan  adalah  proses kegiatan yang dilakukan terhadap peralatan instalasi Tenaga Listrik
sehingga  peralatan  dapat  beroperasi secara  handal,  dan  kualitas  penyaluran tenga  listrik tetap  terjaga  sesuai karakteristiknya.

## 6. DAFTAR PUSTAKA
SPLN  49  –  2  :  1982,  “Minyak  Isolasi”,
Perusahaan Umum Listrik Negara.
Nugraha  Dedi,  “kegagalan  isolasi  minyak trafo,”  Media  Elektrika,  Vol.  3  No.2, Desember 2010.
Abdul,  Kadir,  "Transformator",  P.T  Pradnya Paramita, Jakarta 1979
Jurnal teknik . vol 32 no. 3 tahun 2011
IEC  60076(1976)  “power  transformator”,
1976.
PLN  (Persero)  “buku  petunjuk  batasan operasi  dan  pemeliharaan  peralatan penyaluran  tenaga  listrik  transformator tenaga”. Jakarta tahun 2010
Kadir,  A.,  Transformator,  Jakarta  :  Penerbit Universitas Indonesia tahun 2010
Suryadiman.  Moh,  “Pengujian  tegangan tembus  minyak  trafo  TR  301  fasilitas radiometalurgi,”  Urania  Vol.  12  No.  2 April 2006.
Indrawan,  Ferry.  “Training  MEGGER MIT525  Alat  Test  Tahanan  Isolasi, Presentasi”, PT. Guna Elektro, Jakarta. 2016
Duval,  M.  “A  Review  of  Faults  Detectable
by Gas-in-Oil Analysis
in
Transformers”, IEEE Electrical Insulation Magazine, Vol.18, No.3, p.8. 2002