## STUDI KARAKTERISTIK MINYAK NILAM SEBAGAI ALTERNATIF PENGGANTI  MINYAK TRANSFORMATOR
Jumardin 1 , Jumiati Ilham 2 , Sardi Salim 3 123 Prodi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Gorontalo Jl. Jend. Sudirman No.6 Kota Gorontalo 96128 Indonesia Email : jumardin958@gmail.com , jumiatiilham@ung.ac.id, sardi@ung.ac.id

## Abstrak
Isolasi minyak umumnya menggunakan minyak mineral karena memiliki penyerapan panas yang baik dan karakteristik dielektrik sebagai isolator. Karena minyak mineralnya yang semakin lama semakin berkurang dan  kurang  ramah  lingkungan,  sangat  penting  mencari  solusi  untuk  mengatasinya.  Penelitian  ini  bertujuan untuk mengetahui karakteristik minyak nilam sebagai alternatif pengganti minyak Transformator. Penelitian ini menggunakan  beberapa  macam  pengujian  diantaranya  kadar  asam,  kadar  air,  viskositas  dan  mengetahui pengaruh tegangan tembus. Hasil pengujian tegangan tembus minyak nilam belum memenuhi standar sebagai alternatif  pengganti  minyak  transformator di  mana  tegangan  tembus  dengan  menggunakan  elektroda  stengah bola yakni 15, 89 kV. Selanjutnya hasil pengujian kadar asam, kadar air dan viskositas  ditemukan bahwa nilai pengujian  kadar  asam  35,344  mg/kg,  kadar  air  58.596  mg/kg  dan  viskositas  33.  16  cst..  syarat  minyak transformator  harus memenuhi  standar  SPLN 49- 1: 1982 dan IEC 60296-2003. Dalam penelitian ini minyak nilam  belum memenuhi memenuhi standar IEC 60296-2003. SPLN 49-1: kata kunci: minyak nilam, minyak transformator
1. Pendahuluan
Transformator  merupakan  suatu  alat listrik yang dapat menaikan dan menurunkan tegangan listrik. Pada transformator tersebut terdapat  dua bagian yang  sangat  penting  yakni  inti  besi  dan kumparan.  Inti  besi  berfungsi  untuk mempermudah  jalan  fluks  yang  yang timbul  akibat  adanya  arus  listrik  dalam belitan,  Bahan  inti  ini  terbuat  dari lempengan  –  lempengan  baja  tipis  agar dapat  mengurangi panas( rugi  – rugi besi) yang  di  akibatkan  oleh  arus.  Selanjutnya kumparan  transformator  merupakan  lilitan kawat berisolasi yang membentuk kumparan.  Kumparan  kumparan  pada transformator  ini  terbagi  2  (dua)  yaitu
kumparan primer dan kumparan  sekunder. Jika  kumparan  primer  di  hubungkan dengan  tegangan/arus  bolak  balik  maka pada kumparan tersebut timbul  fluks yang menimbulkan induksi tegangan jika rangkaian  sekunder  di  tutup,  maka  arus akan mengalir pada kumparan tersebut.Salah  satu  bagian  penting  dari transformator adalah
minyak transformator. Minyak transformator merupakan  salah  satu  bahan  isolasi  cair yang  dipergunakan  sebagai  isolasi  dan pendingin pada transformator,  dimana ada dua bagian yang secara aktif membangkitkan  panas  yaitu  kumparan (tembaga)  dan  inti  (besi),  minyak  isolasi pada  transformator  berfungsi  sebagai
bahan  pendingin  yang  menyalurkan  panas ke  sirip-sirip  transformator  serta  sebagai pemadam busur api apabila terjadi
percikan-percikan dalam belitan transformator. Berdasarkan bahan pembuatannya, minyak
isolasi transformator terbagi atas  dua jenis  yaitu minyak  isolasi  dari  olahan  minyak  bumi dan  minyak  isolasi  yang  berasal  dari tumbuh-tumbuhan  atau  disebut  minyak nabati (minyak organik).
Saat  ini  bahan  yang  di  gunakan sebagai bahan isolasi cair pada Transformator menggunakan Minyak Bumi, hal ini di karenakan daya serap dan daya  isolasinya  sangat  baik  sebagai  bahan isolasi  transformator,akan  tetapi,  bahan dasar  minyak  bumi  ini  lama  kelamaan akan habis karena tidak dapat di perbaharui.  Salah  satu  bahan  alternatif pengganti  isolasi  cair  pada  transformator adalah  isolasi  cair  yang  berasal  dari tumbuh  -  tumbuhan  atau  minyak  nabati. Diantaranya minyak kelapa, minyak zaitun dan  minyak  jarak  yang  telah  dilakukan pengujian pada  laboratorium sebagai minyak alternatif pengganti minyak isolasi Transformator.
Minyak  nilam  merupakan  salah satu jenis  minyak  nabati yang  berasal dari tanaman patchouli saat  ini  telah  banyak dibudidayakan di indonesia dan merupakan bahan utama campuran
produk- produk kosmetik, industri makanan,  obat  obatan  serta  sebagai kebutuhan  industri  lainya,  sehingganya minyak  nilam  ini  perlu  di  lakukan pengujian  laboratorium  tegangan  tinggi maupun kimia sebagai alternatif pengganti minyak Transformator.

## TINJAUAN PUSTAKA

## Minyak Transformator
Minyak  transformator  adalah  minyak mineral  yang  diperoleh  dengan  pemurnian minyak  mentah.  Sebagai  bahan  isolasi, minyak  transformator  harus  mempunyai tegangan  tembus  yang  tinggi.  Selain  itu minyak  ini  berfungsi  sebagai  media pendingin  yaitu  untuk  mengantisipasi kenaikan temperatur (suhu) pada transformator, adanya kenaikan temperatur yang  terlalu  tinggi  bisa  merusak  isolasi kertas  pada  gulungan  ( coil )  di  dalam transformator, dan suhu yang terlalu panas sehingga dapat menurunkan tahanan isolasi  yang  dapat  mengakibatkan  hubung singkat  antara  phasa  dengan  phasa  dan phasa dengan body di dalam transformator sehingga  dapat  menimbulkan  kerusakan pada transformator.Sedangkan fungsi minyak  sebagai  media  isolasi  adalah merupakan  sesuatu  yang  mutlak  untuk menghindari  terjadinya short  circuit atau hubung  singkat  di  dalam  transformator baik  antara  phasa  maupun  sisi  phasa
dengan body ,  dimana  hubung  singkat
tersebut akan mengakibatkan transformator meledak.
Berikut adalah Tabel  Spesifikasi Minyak Transformator Menurut IEC 60296-2003
Jenis - jenis minyak isolasi

## Minyak Organik
Kelompok minyak organik meliputi minyak  sayur,  minyak  damar,  dan  ester. Jenis  minyak  ini  mulai  banyak  dipakai sebagai  bahan  isolasi  pada  akhir  abad  ke- 19,  terlebih  dengan  semakin  menipisnya cadangan  mineral  tak  terbaharukan  dan masih kecilnya pemakaian minyak sintetik membuat  minyak  organik  mendapatkan perhatian lebih.

## Minyak  mineral
Minyak  isolasi  mineral  adalah  minyak isolasi  yang  bahan  dasarnya  berasal  dari minyak  bumi  yang  diproses  dengan  cara destilasi.  Minyak  isolasi  hasil  destilasi  ini harus mengalami beberapa proses lagi agar
diperoleh  tahanan  isolasi  yang  tinggi, stabilitas  panas  yang  baik,  mempunyai karakteristik  panas  yang  stabil,  dan memenuhi  syarat-syarat  teknis  yang  lain. Minyak  isolasi  mineral  banyak  digunakan pada  transformator  daya,  kabel,  pemutus daya (CB) dan kapasitor.

## Minyak  sintesis
Minyak  isolasi  sintetis  adalah  minyak isolasi  yang  diolah  dengan  proses  kimia untuk  mendapatkan  karakteristik  yang lebih  baik.    Sifat  –  sifat  penting  dari minyak  isolasi  sintetis  bila  dibandingkan dengan  minyak  isolasi  mineral  adalah memiliki kekuatan dielektriknya di atas 40 kV.  Berat  jenisnya  adalah  1.56  dan  jika dicampur  dengan  air,  minyak  isolasi berada  di  bawah  permukaan  air  sehingga mempermudah  dalam  proses  pemurnian dan  pemisahan  kadar  air  dalam  minyak. Pada  kondisi  pemakaian  yang  sama dengan  minyak  mineral,  uap  lembab  akan menyebabkan oksidasi  yang  berlebih  serta penurunan  kekuatan  dielektrik  lebih  cepat pada  minyak  sintetis  bila  dibandingkan dengan minyak mineral.

## Minyak Nilam
Minyak  nilam  adalah  minyak  yang diperoleh  dengan  cara  penyulingan  uap daun tanaman Pogostemon Cablin BETNH
(Dewan Standarisasi Nasional,1998).
Standar mutu  minyak  nilam belum seragam  belum  seragam  untuk  seluruh
dunia,  karena  setiap  negara  penghasil  dan pengekspor  menentukan  standar  mutu minyak  nilam  sendiri,  misalnya  standar mutu  minyak  nilam  dari  indonesia  (SNI 06-2385-1998) Spesifikasi minyak nilam :

## Gambar 1 tumbuhan Nilam

## Gambar 2  Minyak Nilam
Tabel  1.  Spesifikasi  Syarat  Mutu  Minyak  Nilam Menurut SNI 06-2388-2006

## Kandungan utama Minyak Nilam
Minyak nilam terdiri dari persenyawaan  terpen  dengan  alkohol  – alkohol,  Aldehid  dan  ester  –  ester memberikan  bau  khas  misalnya  patchouli
alkohol,  patchouli  alkohol  merupakan senyawa  yang  menetukan  bau  minyak nilam  dan  merupakan  komponen  yang terbesar, komponen  penyusun  dari  minyak nilam  adalah  benzaldehid,  karyofilen, patchoulena, bulnesan dan patchouli alkohol (Ketaren, 1985).

## METODE PENELITIAN
Peralatan  Pengujian  pada  pengujian Tegangan Tembus
- HV  Trafo  penaik  tegangan,  tegangan primer220  Volt,  tegangan  sekunder 100  kV,  berfungsi  untuk  menaikkan tegangan  dengan  spesifikasi  1  fasa,  3 belitan, 220/100 kV, 5 kVA, U k = 3,5%
merk Terc
Gambar 3 HV Trafo - Voltmeter Elektrostatik yang berfungsi sebagai alat ukur
tegangan tembus yang terletak pada control desk
Gambar 4 kontrol desk - Pembagi  Kapasitif (Kapasitor),  yang befungsi  untukpembagi  tegangan
pada standar tertentu, dengan
spesifikasi  100  pF,  100  kV  merk
Terco
Gambar 5 Pembagi Kapasitif

## Pengujian Tegangan Tembus
Penelitian  dimulai  dengan  mengatur jarak  sela  elektroda  pada  Gelas  uji. Kemudian  minyak  dimasukan  kedalam Gelas  uji  dan  Gelas  uji  dipasang  pada rangkaian  pengujian.  Temperatur  dan tekanan  udara  pada  ruangan  pengujian dicatat untuk mengetahui keadaan ruangan pengujian.  Tegangan  pada Control  Desk dinaikkan  hingga  mencapai terjadi  tembus listrik  pada  isolasi  minyak  yang  ditandai dengan adanya loncatan api antara
elektroda  pada  wadah  uji  dan  diulang sebanyak 16 kali dengan jeda waktu setiap pengujian  selama  3  menit.  Jarak  sela elektroda  dan  proses  penggantian  isolasi minyak dilakukan dengan cara yang sudah dijelaskan pada prosedur-prosedur sebelumnya.  Setiap  tegangan  tembus dicatat  sesuai  dengan  yang  terlihat  pada AC voltmeter Control Desk.
Peralatan  Pengujian  Sifat  Fisik  Dan Kimia
a. Peralatan yang digunakan pada pengujian kadar asam - Buret
- Pemanas air - Gelas ukur - Alkohol 95% netral - Larutan KOH 0.1 N
- Indikator fenoltalein
b. Peralatan yang digunakan pada pengujian kadar air
- Oven
- Cawan
c. Peralatan yang digunakan pada pengujian viskositas (sifat Kimi)
- Viskometer dan gelas Kimia

## HASIL PENELITIAN
Hasil pengujian tegangan tembus pada Minyak Nilam.
Adapun data hasil pengujian tegangan  tembus  pada  minyak  Nilam menggunakan  elektroda  setengah  bola
dengan  jarak  2,5  mm  adalah  sebagai berikut.
Tabel 1 Tegangan tembus minyak Minyak Nilam  menggunakan  Elektroda  setengah bola.
Tabel 1 Pengujian Tegangan tembus
Pada  Tabel  memperlihatkan  hasil pengujian  nilai  tegangan  tembus  (kV) minyak  nilam  dengan  bentuk  elektroda (setengah Bola) berdasarkan standar SPLN 49–1  Tahun  1982  dengan  empat  kali pengujian tegangan tembus, nilai tegangan tembus  pada  pengujian  pertama  tegangan tembus  sebesar  9,16  kV,  pengujian  2 sebesar  14,94  kV,  pengujian  3  nilai tegangan  tembus    15,58  dan  pengujian  4 nilai tegangan tembus adalah 15,89 kV.
Adapun nilai tegangan tembus dari minyak nilam  sesuai  dengan  hasil  pengujian semuanya belum memenuhi standar SPLN-1  tahun  1982  untuk  tegangan tembus  minyak  isolasi  pada  transformator adalah 30 kV
Hasil pengujian sifat fisik  dan kimia minyak Nilam
Pada pegujian viskositas ini dilakukan dengan menggunakan alat
viskometer  digital,  hasil  dari  pengujian viskositas  ini  dapat  dilihat  langsung  pada viskometer.  Sedangkan  untuk  pengujian kadar  Air  dan  kadar  asam  dilakukan dengan cara pengujian manual menggunakan  beberapa  persamaan.  Dari hasil pengujian viskositas, kadar air, kadar asam dapat kita lihat pada tabel :
Tabel 2 Hasil pengujian kadar asam Perlakuan Hasil analisis Satuan 1 3,5532 % 2 3,525 % 3 3,525 % Tabel 3 Tabel Hasil pengujian kadar Air Perlakuan Hasil analisis Satuan 1 5,8694 % 2 5,8694 % 3 5,8688 % Tabel 4 Hasil pengujian viskositas Sampel Suhu Viskositas Minyak nilam 40 º C 32 P

## Analisis Pengujian Kadar Asam
Pada pengujian kadar asam dilakukan  sebanyak 3 kali agar  hasil yang diperoleh  lebih  tepat.  Hasil  Pengujian kadar  asam  yang  diperoleh  masih  dalam satuan  persen.  Oleh  karena  itu,  harus  di konversi ke dalam satuan mg KOH/kg.
- Percobaan 1 = 3,5532% x 10 gr
= 0,35532 𝑔𝑟 𝐾𝑂𝐻
10 𝑔𝑟
= 0,3552 𝑔𝑟 10 1000 = 35,532 gr KOH/kg
= 35.532 mg KOH/kg
- Percobaan 2 = 3,525% x 10 gr
= 0,3525 𝑔𝑟 𝐾𝑂𝐻
10 𝑔𝑟
= 0,3525 𝑔𝑟
10
1000 = 35,25 gr KOH/kg
= 35.250 mg KOH/kg
- Percobaan 2 = 3,525% x 10 gr
= 0,3525 gr KOH
10 gr = 0,3525 𝑔𝑟 10 1000 = 35,25 gr KOH/kg
= 35.250 mg KOH/kg

## Tabel 5 Pengujian Kadar Asam
Dari hasil analisis diperoleh bahwa rata  –  rata  kadar  asam  minyak  Nilam dengan  tiga  kali  pengujian  adalah  3.5344 (%) atau 35.344 (mg/Kg)
Standar  kadar  asam  pada  minyak trafo  berdasarkan  IEC  60296  –  2003 adalah  0,01  mg/Kg.  Berdasarkan  hasil pada  pengujian  ini  minyak  Nilam  belum
memenuhi standar sebagai alternatif pengganti Minyak Trafo.

## Analisis Pengujian Kadar Air
Pada pengujian kadar asam dilakukan  sebanyak 3 kali agar  hasil yang diperoleh  lebih  tepat.  Hasil  Pengujian kadar  asam  yang  diperoleh  masih  dalam satuan  persen.  Oleh  karena  itu,  harus  di konversi ke dalam satuan mg /kg.
- Percobaan 1 = 5,8694 % x 2 gr
= 0,117 𝑔𝑟 2 𝑔𝑟 = 0,117 𝑔𝑟 2 𝑔𝑟 𝑥 1000
= 58,5 gr/kg
= 58.500 mg/kg
- Percobaan 2 = 5,8606 % x 2 gr
= 0,1172 𝑔𝑟
2 𝑔𝑟
= 0,1172 𝑔𝑟 2 𝑔𝑟 𝑥 1000
= 58,6 gr/kg
= 58.60 mg/kg
- Percobaan 3 = 5,8688 % x 2 gr
= 0,1173 𝑔𝑟 2 𝑔𝑟
= 0,1173 𝑔𝑟 2 𝑔𝑟 𝑥 1000 = 58,68 gr/kg
= 58.688 mg/kg Perlakuan Berat Sampel Kadar Asam (%) Kadar Asam (mg/kg) 1 10 3.5532 35.532 2 10 3.525 35.250 3 10 3.525 35.250 Rata-Rata 10 3.5344 35.344

## Tabel 6 Pengujian Kadar Air
Perlakuan Berat Sampel % Kadar Air Kadar Air (mg/Kg) 1 2 5,8694 58.500 2 2 5,8606 58.60 3 2 5,8688 58.688 Rata - rata 2 5.86 58.596
Dari hasil Pengujian diperoleh bahwa  rata-rata  kadar  air  minyak  Nilam untuk tiga kali perlakuan adalah  5,86 (%) atau 58,596 (mg/Kg).
Standar kadar air untuk minyak trafo berdasarkan  IEC  60296-2003  adalah  30 mg/Kg. Oleh karena itu dari sisi kadar air, minyak  Nilam  tidak  memenuhi  standar minyak trafo.
Pengujian Viskositas
Alat yang di gunakan pada pengujian  viskositas  adalah  alat  viskositas dinamis yaitu . Sedangkan yang nilai yang dibutuhkan adalah nilai viskositas kinematik. Oleh karena itu nilai  viskositas dinamis yang diperoleh dari hasil pengujian  menggunakan  viskometer  di konversi menjadi nilai viskositas kinematik  yaitu  dengan  menggunakan persamaan berikut :
V = µ 𝜌
V : Viskositas Kinematik (cSt) µ : Viskositas Dinamis (cP) ρ : Massa Jenis Minyak Nilam (g/cm 3 )
 µ = 0,32 cP = 0,32 P = 0,32 g/(cm s)
 ρ = 0,965 g/cm3
 = 0,32 g/(cm s)
0,965 g/cm 3 = 0,33116 cm 2 /s
= 33,16 mm 2 /s = 33.16 cSt
Dari  hasil  pengujian  diperoleh  nilai Viskositas  Minyak  Nilam  adalah  33.16 cSt.
Standar nilai viskositas untuk minyak trafo berdasarkan IEC 60296-2003 adalah  12  cSt.  Oleh  karena  itu  dari  sisi viskositas  (kekentalan),  minyak  Nilam tidak memenuhi standar Alternatif pengganti minyak trafo.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  terhadap karakterisik  pengujian  tegangan  tembus dan pengujian karakteristik fisik dan kimia minyak  nilam  sebagai  alternatif  pengganti minyak Transformator diperoleh kesimpulan  bahwa  Pada  minyak  nilam  ini jika  di  tinjau  dari  Pengujian    karakteristik tegangan  tembus  dan  karakteristik  sifat fisik  dan  kimia  belum  memenuhi    standar SPLN 49–1 Tahun 1982 dan  standar   IEC 60296-  2003  sebagai  Alternatif  pengganti minyak Trafo.

## SARAN
Pada  penelitian  ini  untuk  pengujian tegangan  tembus  dan  pengujian  fisik  dan
kimia  minyak  nilam  ini  tidak  layak dijadikan  sebagai  Alternatif  pengganti minyak  Transformator.  Diharapkan  pada penelitian  selanjutnya  dapat  dilakukan pengujian  dengan  metode  yang  berbeda agar mendapatkan nilai parameter pengujian yang  mendekati nilai standar.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Agung  prasetyo.  (2015) “Analisis Tegangan  Tembus  Minyak  Kelapa Sebagai  Isolasi  Cair  Pada  Variasi Elektroda Uji”
[2]  Asep  Ahmad  Ruri  Irwanto.  (2012)
“ Analisis  Tegangan  Tembus  Minyak sawit  (Palm  Oil)  Pada  Tegangan Tinggi  Bolak  Balik  Frekuensi  Tenaga
50 Hz”
[3]  Badan  Standarisasi  Nasional.  (2006) SNI  06-2385-2006  “ Minyak  Nilam”
Jakarta: BSN
[4] Dwi Wulan Adharini. (2009)
“ budidaya  dan  penyulingan  tanaman
nilam aceh (pogostemon cablin benth) di  deni  nursery  and  gardening”
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
[5]  Elia Krismiandaru dkk (2013)  “ uji
tegangan tembus arus bolak-balik
pada minyak jarak Sebagai alternatif
isolasi cair” Universitas Diponegoro
Semarang.
[6]  Eko  budiyanto.  dkk.  (2013) ,  “Analisis
Tegangan  Tembus  Minyak  Kelapa
Murni  (Virgin  Coconut  Oil)  Sebagai isolasi cair Dengan Variasi Elektroda
Uji” Universitas
Diponegoro
Semarang [7]  Harief  Taufik  Kurrahman  &  Syamsir Abduh . (2016) “studi  tegangan tembus  minyak  kemiri  sunan  sebagai alternatif pengganti minyak
transformator daya”.
[8] Ketaren. (1985) “ Pengantar teknologi miyak atsiri”
[9] Mangun, dkk (2008) “ Nilam ”
[10] Rudi Setiawan. (2017 ) “Perancangan Alat dan Pengujian Tegangan Tembus dengan Minyak Isolasi RBDPO Olein Menggunakan Elektroda Bola-Bola” Universitas Riau