6050 Template Dokumen C100 (Proposal Skripsi) - V2 New-SAMUEL-PC
advertisement
PERANCANGAN ALAT UKUR SEVERITY LEVEL PARTIAL DISCHARGE BERBASIS AKUSTIK C-100 (PROJECT PROPOSAL) Disusun oleh: Fauziyyah Nurulhaq 16/399885/TK/44899 Firdaus Triputra Videssa 16/394935/TK/44227 Samuel Hamonangan 16/399919/TK/44933 DOKUMENTASI SKRIPSI CAPSTONE PROJECT PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO DAN TEKNOLOGI INFORMASI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH MADA 2019 HALAMAN PENGESAHAN 1. USULAN JUDUL SKRIPSI Berbasis Akustik : : Perancangan Alat Ukur Severity Level Partial Discharge Design of Partial Discharge Severity Level Meter based on Acoustic Method 2. JENIS DOKUMEN : PROPOSAL CAPSTONE DESIGN 2. KODE DOKUMEN : C100 3. NOMOR DOKUMEN 3. NOMOR REVISI : C100-xx-yy-dd (xx-yy-dd terdapat pada sistem acadinfo) : 2. TANGGAL PENERBITAN 0 : <tanggal-bulan-tahun> 2. KETUA TIM Tanda Tangan : a. Nama lengkap : Samuel Hamonangan b. NIM : 16/399919/TK/44933 c. Prodi/Konsentrasi : Teknik Tenaga Listrik d. Email : [email protected] 2. ANGGOTA 1 Tanda Tangan : a. Nama lengkap : Fauziyyah Nurulhaq b. NIM : c. Prodi/Konsentrasi : d. Email 16/399885/TK/44899 Teknik Tenaga Listrik : [email protected] 2. ANGGOTA 2 Tanda Tangan : a. Nama lengkap : Firdaus Triputra Videssa b. NIM : 16/394935/TK/44227 c. Prodi/Konsentrasi : Teknik Tenaga Listrik d. Email : [email protected] 2. DOSEN PEMBIMBING I Tanda Tangan : a. Nama lengkap : Mochammad Wahyudi, S.T., M.T. b. NIP : 3. DOSEN PEMBIMBING II a. Nama lengkap : b. NIP Tanda Tangan : Noor Akhmad Setiawan, S.T., M.T., Ph.D. : 4. TEMPAT PELAKSANAAN : Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi Departemen Teknik Elektro dan Teknologi Informasi Fakultas Teknik 5. Jumlah halaman DAFTAR ISI : <termasuk halaman sampul dan lampiran> CATATAN REVISI DOKUMEN Versi Tanggal Oleh Perbaikan 00 12/05/2019 <nama mahasiswa yang melaksanakan revisi> <deskripsi singkat letak perbaikan> INTISARI Flashover merupakan salah satu masalah terbesar yang dihadapi oleh jaringan listrik tegangan tinggi. Hal ini disebabkan oleh kemunculannya yang disertai arus hubung singkat yang sangat besar hingga peralatan rusak secara parah. Akibatnya, pemadaman listrik secara luas (blackout) tak terhindarkan dan waktu pemulihannya akan lama, seperti kasus pemadaman listrik di PLTU Adipala. Pada umumnya, flashover disebabkan oleh penurunan kemampuan isolasi. Degradasi ini dapat diakibatkan oleh aktivitas partial discharge (PD) yang dibiarkan dalam jangka waktu yang lama. Kemunculan PD di lapangan memang mampu diketahui oleh peralatan deteksi berdasarkan sinyal yang diemisikan oleh PD. Akan tetapi, penerapan alat tersebut ternyata tidak dapat digunakan untuk mencegah flashover secara dini. Dalam hal ini, pemadaman pada pembangkit untuk kegiatan pemeliharaan isolator hanya diizinkan jika tingkat PD dalam kategori parah (dekat dengan flashover), sedangkan alat deteksi tidak mampu menginformasikan tingkat keparahan PD. Penelitian ini bertujuan untuk mendeteksi PD dan mengukur tingkat keparahannya (severity level meter) berbasis sinyal akustik. Alat severity level meter tersebut didesain berdasarkan karakteristik sinyal akustik dari hasil pengujian flashover di Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi. Pengujian tersebut melibatkan variabel jumlah isolator yang merepresentasikan sistem tegangan tinggi yang digunakan dan jarak ukur, serta kondisi permukaan isolator yang memodelkan faktor pemicu PD. Pada prinsipnya, alat severity level meter terdiri dari sensor akustik dan mini komputer, serta sistem indikator keparahan PD (early warning system). Alat severity level meter ini diharapkan mampu dijadikan sebagai acuan dalam memutuskan jadwal pemeliharaan isolator secara tepat. Pada akhirnya, flashover dapat dicegah secara dini dan aktivitas bisnis berupa penjualan listrik tidak terganggu oleh pemadaman listrik untuk pemeliharaan isolator secara sering dan kurang mendesak. Kata kunci : flashover, partial discharge (PD), severity level, akustik. PENGANTAR PERMASALAHAN flashover merupakan pelepasan muatan listrik yang dapat menyebabkan kerusakan cukup parah pada peralatan isolator. Akibatnya, pemadaman listrik secara luas (blackout) tak terhindarkan dan waktu pemulihannya akan lama. Pada umumnya, flashover disebabkan oleh penurunan kemampuan isolator. Degradasi ini merupakan salah satu indikasi dari aktivitas partial discharge (PD) yang dibiarkan dalam jangka waktu yang lama. Polutan yang menempel pada suatu isolator berasal dari polutan yang terdapat pada udara di sekitar isolator tersebut. Polutan yang terbawa udara dapat menempel pada permukaan isolator dan berangsur membentuk suatu lapisan yang tipis pada permukaan isolator. Partial Discharge (PD) merupakan proses menuju kegagalan isolator. PD mengeluarkan emisi berupa akustik, arus bocor, dan cahaya. Emisi akustik dapat dideteksi dengan menggunakan sensor yang berupa mikrofon. Pada Emisi arus bocor, pengukuran dilakukan dengan menggunakan HFCT untuk mengukur arus bocor yang dipasang pada kabel pentanahan. Sedangkan untuk emisi PD berupa cahaya dapat dideteksi menggunakan alat yang bernama fluke. Alat tersebut menangkap letak titik PD dengan menggunakan sensor UV. Fenomena PD dapat terjadi karena adanya faktor lingkungan. Salah satunya yaitu timbulnya penumpukan kontaminasi polutan konduktif . Polutan yang menempel pada suatu isolator berasal dari polutan yang terdapat pada udara di sekitar isolator tersebut. Polutan yang terbawa udara dapat menempel pada permukaan isolator serta membentuk lapisan tipis pada permukaan isolator. Polutan yang paling berpengaruh terhadap kerusakan isolator yaitu unsur garam. Unsur garam yang mencemari suatu isolator sebagian besar berasal dari angin laut. Angin laut dapat mengendapkan lapisan garam di permukaan isolator yang terpasang di daerah sekitar pantai. Lapisan garam ini bersifat konduktif terutama pada keadaan cuaca lembab, berkabut atau pada saat hujan gerimis. Jika cuaca seperti ini terjadi maka akan mengalir arus bocor dari konduktor jaringan ke tanah melalui lapisan garam yang menempel di permukaan isolator dan tiang penyangga. Adanya arus bocor ini akan memicu terjadinya peluahan parsial pada permukaan isolator. Sehingga dapat menyebabkan degradasi pada permukaan isolator. Kasus ini sering ditemui pada isolator jaringan transmisi yang memiliki kontaminasi tinggi. seperti kasus pemadaman listrik di PLTU Adipala yang menyebabkan kerugian sebesar 600 juta per jam untuk satu unit. Berdasarkan tipe pemasangannya, dibagi menjadi dua yaitu tipe kontak dan non kontak. tipe kontak digunakan untuk mendeteksi PD pada trafo minyak. penggunaan tipe ini relatif kurang aman untuk digunakan karena pengujian langsung pada kabel bertegangan. Selain itu, terdapat tipe non kontak yang digunakan untuk mendeteksi PD melalui sinyal akustik atau cahaya. Peralatan yang digunakan untuk mendeteksi PD menggunakan cahaya membutuhkan biaya yang relatif mahal. Pada penelitian ini digunakan metode pendeteksi PD dengan sinyal akustik karena pengujian tidak langsung ke peralatan sehingga lebih aman. Selain itu, metode ini tidak mengeluarkan biaya yang cukup besar. Tetapi metode ini tidak menghasilkan alat yang memiliki severity level. Severity level berfungsi untuk mengidentifikasi tingkat keparahan isolator untuk meminimalisir biaya pengeluaran. Ditinjau dari masalah tersebut, perlu adanya sistem early warning berupa alat pengukuran severity level untuk menentukan tingkat kerusakan isolator. Parameter pengukuran yang digunakan berupa sinyal akustik sebagai salah satu bentuk emisi PD. Metode yang digunakan yaitu dengan menganalisis sinyal akustik dari hasil uji flashover pada isolator dengan variasi jenis polutan. Sinyal tersebut ditangkap oleh sensor dan akan diteruskan ke komputer untuk menentukan tingkat severity level menggunakan indikator lampu penunjuk. Dengan adanya alat ini, diharapkan flashover dapat dicegah secara dini dan aktivitas bisnis berupa penjualan listrik tidak terganggu oleh pemadaman listrik untuk pemeliharaan isolator secara sering dan kurang mendesak. Kegagalan isolator pada peralatan tegangan tinggi dapat menyebabkan kerusakan alat sehingga kontinuitas sistem menjadi terganggu. Dari beberapa kasus yang sering terjadi kegagalan isolator berkaitan dengan fenomena yang dinamakan partial discharge (PD). Fenomena PD merupakan pelepasan loncatan bunga api listrik pada suatu bagian isolator akibat beda potensial yang tinggi. PD menimbulkan penumpukan kontaminasi polutan konduktif berupa NaCl dan fly ash yang dapat menyebabkan degradasi pada permukaan isolator. Beberapa waktu terakhir telah terjadi fenomena PD di PLTU Adipala. Masalah ini disebabkan akibat adanya polutan yang menempel pada isolator berupa Nacl yang terbentuk karena adanya angin laut yang membawa NaCl dari pantai. Selain itu, PD juga disebabkan karena adanya fly ash dari sisa pembakaran batu bara yang menempel pada isolator tersebut. Hal ini dapat menimbulkan flashover dan gangguan hubung singkat pada sistem tenaga listrik jika dibiarkan dalam jangka waktu cukup lama. Oleh karena itu, diperlukan pemeliharaan untuk mencegah kerusakan pada isolator. Pemeliharaan ini harus dilakukan berdasarkan tingkat keparahannya untuk meminimalisir biaya pengeluaran. Ditinjau dari resiko yang dapat terjadi, perlu adanya sistem early warning berupa alat pengukuran severity level untuk menentukan tingkat kerusakan isolator. Dengan latar belakang tersebut dapat ditarik perumusan masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini yaitu bagaimana cara merancang dan membangun alat pengukuran severity level partial discharge berbasis akustik untuk membangun sistem peringatan bahaya dini dengan cara menginformasikan terkait kondisi dan tingkat kerusakan pada isolator. sistem pendeteksi ini bekerja dengan cara menganalisis sinyal akustik dari hasil uji flashover pada isolator dengan variasi jenis polutan. Sinyal tersebut ditangkap oleh sensor dan akan diteruskan ke komputer untuk menentukan tingkat severity level menggunakan indikator lampu penunjuk berdasarkan karakteristik tingkatan gelombang dan spektrum frekuensinya. Alat pengukuran ini diharapkan dapat berguna sebagai acuan dalam penentuan jadwal metode pemeliharaan isolator. DESKRIPSI SISTEMATIKA DOKUMEN BAB I Pengantar permasalahan Berisi tentang tujuan dan manfaat yang ingin dicapai dari tugas akhir ini. BAB II Deskripsi sistematika dokumen Berisi tentang penjelasan susunan dan deskripsi dokumen C-100 yang dirancang oleh tim mahasiswa. BAB III Daftar singkatan Berisi daftar singkatan yang digunakan dalam dokumen ini. BAB IV Rencana penyelesaian masalah Berisi mengenai tinjauan pustaka dan solusi yang akan diajukan BAB V Rencana Pelaksanaan Berisi mengenai perhitungan kebutuhan SDM dan SDA, estimasi peralatan penunjang, perangkat pengujian, serta jadwal pelaksanaan proyek BAB VI Justifikasi anggaran dan analisis finansial Berisi mengenai Estimasi biaya yang diperlukan untuk pembelian bahan dan peralatan BAB VII Kesimpulan Berisi mengenai kesimpulan dari proposal CP ini BAB VIII Referensi Berisi mengenai referensi yang digunakan pada proposal ini DAFTAR SINGKATAN Berikut merupakan contoh tabel daftar singkatan yang digunakan dalam dokumen ini. Tabel 1. Daftar Singkatan Singkatan Arti TE Teknik Elektro TIF Teknik Informasi CP Capstone Projects PD Partial Discharge PLTU Pembangkit Listrik Tenaga Uap RENCANA PENYELESAIAN MASALAH Tinjauan Pustaka Uraikan secara ringkas sumber-sumber yang membahas definisi atau dasar teori dari permasalahan yang akan diselesaikan. Definisi dan dasar teori ini boleh masih bersifat umum. Tinjauan yang lebih khusus dan lebih teknis bisa diberikan nanti di dokumen perancangan C-300. Sangat dianjurkan tinjauan pustaka disertai dengan analisis atau simpulan tim berdasarkan paper yang Anda baca. Arahkan pembaca supaya memahami permasalahan tim Anda supaya lebih jelas. Isolator Pada transmisi hantaran udara suatu konduktor dengan konduktor lain diisolir dengan udara, sedangkan konduktor dengan menara atau tiang pendukung diisolir oleh bahan isolasi padat yang disebut isolator. dilihat dari lokasi pemasanganJenis isolator hantaran udara terdiri atas isolator pasangan dalam (indoor) dan isolator pasangan luar (outdoor). Sedangkan dilihat dari fungsinya, isolator terdiri dari : Isolator pendukung Isolator pendukung terbagi atas tiga jenis, yaitu : 1. Isolator pin Digunakan untuk jaringan distribusi hantaran udara tegangan menengah, dipasang pada palang tiang tanpa beban tekuk. Bentuk isolator pin dapat dilihat pada Gambar 2.1. 2. Isolator post Digunakan untuk pasangan dalam, antara lain sebagai penyangga rel daya pada panel tegangan menengah. Bentuk isolator post dapat dilihat pada Gambar 2.2 3. Isolator pin-post Digunakan untuk jaringan distribusi hantaran udara tegangan menengah, dipasang pada tiang yang mengalami gaya tekuk. Bentuk isolator pin-post dapat dilihat pada Gambar 2.3. Isolator gantung (suspension). Isolator gantung dilihat dari bentuknya terdiri dari 2 jenis, yaitu isolator piring (Gambar 2.4) dan isolator batang tonggak (Gambar 2.5). Isolator piring Isolator batang Sedangkan Isolator dari segi bahan dielektriknya terbagi menjadi 3 bagian yaitu keramik, kaca, dan polimer. Isolator keramik yaitu isolator yang terbuat dari tanah liat yang mengandung aluminium silikat. Pada bagian luar isolator keramik dilapisi dengan bahan glazur dimana bahan tersebut membuat tidak adanya pori-pori pada permukaan isolator. Isolator kaca terbuat dari bahan kaca sehingga isolator ini lebih murah dan tingkat dielektriknya lebih besar 2 kali dibandingkan isolator porselen, namun isolator kaca lebih rentan terhadap kerusakan atau pecah. Isolator porselen dan kaca memiliki karakteristik elektrik yang baik, tetapi memiliki kelemahan, yaitu : massanya berat, mudah pecah dan kemampuannya menahan tegangan berkurang karena polutan yang mudah menempel pada permukaannya. Untuk mengatasi kelemahan tersebut dikembangkan jenis isolator komposit. Bahan komposit tertua untuk isolator adalah kertas. Tetapi akhir-akhir ini yang paling diminati dan terus dikembangkan adalah karet silikon (silicon rubber). Struktur dari isolator komposit terdiri dari inti berbentuk tabung yang terbuat dari bahan komposit, sarung yang terbuat dari bahan komposit, fitting yang terbuat dari bahan logam. Berikut dapat dilihat bentuk dan struktur isolator komposit pada Gambar 2.7. Polutan (kelar) Isolator yang terpasang di ruang terbuka pasti akan terlapisi oleh polutan yang terkandung di udara. Polutan dapat mempengaruhi sifat kekonduktivitasan dari sebuah isolator sehingga bisa menyebabkan kegagalan isolasi. Bentuk-bentuk polutan yang berpengaruh terhadap ketahananan dari isolator pada saluran transmisi : Garam laut, garam dari air laut dapat dibawa oleh angin hingga 15-30 km ke daratan atau lebih jauh. Limbah pabrik dalam bentuk gas seperti karbon dioksida, klorin, SOx, dan NOx dari pabrik kimia dan sebagainya Kotoran burung Pasir di daerah gurun Fly ash dari emisi PLTU Fly ash batubara merupakan material yang memiliki ukuran butiran yang halus berwarna keabuabuan dan diperoleh dari hasil pembakaran batubara (Wardani, 2008). Fly ash terdiri dari bahan anorganik berupa silikon dioksida (SiO2), aluminium oksida (Al2O3) dan besi oksida (Fe2O3). Zat-zat anorganik yang terkandung pada fly ash memiliki sifat konduktor yang cukup baik, sehingga apabila menumpuk pada permukaan isolator dapat menyebabkan kegagalan isolasi. Penyebab kegagalan isolasi yang paling sering terjadi yaitu disebabkan oleh polutan garam yang terbawa oleh angin. Polutan garam yang menempel pada isolator saluran transmisi ini bersifat konduktif terutama pada keadaan cuaca lembab, berkabut atau pada saat hujan gerimis dan dapat menimbulkan PD. Contoh kontaminasi polutan yang sering terjadi yaitu pada isolator-isolator PLTU yang terlapisi oleh polutan garam, sebab hampir semua PLTU didirikan di kawasan dekat dengan air laut. Ilustrasi dari isolator yang terkena polutan pada gambar 2.1. Partial Discharge Definisi PD Menurut standar IEC No 60270: 2000, PD didefinisikan sebagai peluahan listrik yang hanya menjembatani sebagian dari isolasi diantara konduktor. PD memberikan informasi tentang batas ketahanan dari isolator. Oleh karena itu perlu dilakukan pengujian agar mengetahui luasan kerusakan berupa degradasi pada isolator akibat PD. Jenis-jenis PD Secara umum ada 3 tipe sumber PD yaitu internal PD (a), peluahan permukaan (b) sebagaimana ditunjukkan pada gambar 5. Internal PD Pelepasan parsial internal adalah pelepasan rongga atau pelepasan gas yang terjadi di dielektrik padat atau cair External dan surface PD Pelepasan eksternal dan permukaan meliputi korona, pelepasan cahaya, pelepasan pulsa bebas parsial, pulsa trichel ke elektroda dengan jari-jari kelengkungan yang cukup tinggi. Gambar 5: Sumber PD (a) internal (b) permukaan Penyebab PD PD muncul akibat adanya medan tinggi yang bersifat lokal, yaitu pada bagian tertentu di dalam atau permukaan isolasi. Faktor yang menyebabkan terjadinya PD, yaitu: Kualitas bahan dielektrik Tidak semua barang dielektrik yang diproduksi pabrik 100% sempurna, kecacatan dalam produksi seperti adanya pori-pori pada permukaan isolator dapat menyebabkan terjadinya PD. Celah atau rongga dalam bahan dielektrik Terjadinya celah atau rongga pada isolator dapat terjadi pada zat padat, cair, dan gas. Mekanisme kegagalan pada bahan isolasi padat yaitu kegagalan intrinsik, kegagalan elektromekanik, kegagalan streamer, kegagalan thermal dan kegagalan erosi. Pada bahan isolasi cair yaitu adanya kavitasi, butiran pada zat cair dan tercampurnya bahan isolasi cair. Sedangkan pada bahan isolasi gas kegagalan disebabkan akibat mekanisme streamer. Pengaruh dari lingkungan. Semakin tingginya kelembaban dan temperatur pada lingkungan dapat meningkatkan jumlah muatan. Faktor Lingkungan Kondisi lingkungan seperti cuaca dan angin dapat membawa garam dan pasir sampai ke permukaan isolator. Selain itu, hujan deras dapat membersihkan atau mengurangi polutan terutama di bagian atas permukaan isolator yang sangat berhubungan dengan kemampuan elektrik dari isolator pasangan luar, karena hujan dapat memperkecil resiko flashover pada isolator terpolusi. Pengaruh sudut jatuhnya air hujan pada pembersihan polutan di permukaan isolator terpolusi lebih penting daripada pengaruh tingkat intensitas dan lamanya waktu penghujanan. Sedangkan gerimis, kelembaban yang tinggi, dan kabut akan membuat lapisan polutan menjadi basah. Dalam kondisi cuaca hujan ataupun keadaan udara yang lembab, tahanan permukaan semakin rendah sehingga arus bocor akan semakin besar. Mekanisme PD menuju flashover Ada dua hal yang dapat menyebabkan sistem isolasi gagal, yaitu terjadi tembus listrik pada udara di sekitar permukaan isolator yang disebut peristiwa lewat-denyar (flashover) dan tembus listrik pada isolator yang menyebabkan isolator pecah (breakdown). Tegangan flashover pada isolator terpolusi akan dipengaruhi oleh kondisi udara di sekitarnya, terutama tekanan dan temperatur udara. Urutan peristiwa tumpukan polutan pada isolator hingga terjadi flashover sebagai berikut: Penumpukan lapisan Dry band formation Busur sebagian Perpanjangan busur Busur mencapai seluruh isolator dan terjadinya flashover Mempelajari PD menjadi penting karena dengan mengetahui tingkat PD suatu isolasi dapat diperkirakan kondisi isolasi. Analisis PD berguna untuk mendiagnosis tingkat degradasi isolasi. Fenomena pre-breakdown dapat dideteksi dengan pengamatan dan pengukuran PD. Peristiwa PD tidak dengan segera menjadikan kegagalan isolasi, tetapi PD secara berangsur-angsur menurunkan kualitas isolasi dan mengikis material dielektrik yang akhirnya mendorong kearah kegagalan sempurna. Pendeteksian PD PD mengeluarkan berbagai macam bentuk emisi, emisi tersebut dapat digunakan sebagai pendeteksi jumlah dan tingkat bahaya dari PD. Pada tabel 1 dibawah merupakan jenis emisi dan kelebihan serta kekurangan dari penggunaan jenis emisi sebagai faktor pendeteksi PD. Tabel 1. Jenis emisi yang dipancarkan PD No Emisi 1 Sensor Gelombang Elektroda UHF Elektromagnetik RF sensor Kelebihan Kekurangan Sensitivitas deteksinya tinggi Intensitas pengukuran terbatas Anti interferensi yang kuat Harganya mahal Desainnya kompleks Sulit penginstalasiannya 2 3 Tegangan dari impuls arus dan Arus Impuls Suara/Vibrasi Coupling Capacitor Transformator arus frekuensi tinggi (HFCT) Sensor Ultrasonik Digunakan hampir semua pada peralatan tegangan tinggi Kontak langsung dengan saluran tenaga listrik Harganya mahal Paling cocok digunakan sebagai monitoring PD secara berkelanjutan Interferensi elektromagnetik yang tinggi Pengujiannya simpel Sensitivitas deteksinya standar Pengujiannya Biaya yang mahal Sensor Audiosonik 4 Cahaya Sensor Pockels kamera UV simpel Letak terjadi PD jelas Tidak ada informasi tentang besarnya PD Kebal terhadap noise dari elektromagnetik 5 Panas IR kamera Pengujiannya simpel Sensitivitas deteksinya rendah Kebal terhadap noise dari elektromagnetik Tidak ada informasi tentang besarnya PD Metode Akustik PD yang terjadi mengeluarkan salah satu emisi berupa sinyal akustik. Dari sinyal akustik tersebut dapat digunakan untuk mengetahui tingkat degradasi isolasi yang terjadi pada isolator saluran transmisi. Sinyal akustik dari sumber PD kebal dari kebisingan elektromagnetik. Sinyal akustik dari getaran mekanis PD dapat dideteksi oleh transduser piezoelektrik, sensor akustik serat optik, akselerometer, mikrofon kondensor, dan sensor resonansi suara yang biasanya menggunakan pita frekuensi antara 10 kHz dan 300 kHz. Deteksi emisi akustik telah berhasil digunakan untuk melokalisasi sumber PD di dalam objek uji karena fakta bahwa sinyal akustik sangat tergantung pada geometri objek uji. Metode ini sangat efisien untuk melokalisasi sumber PD. Kelebihan menggunakan sistem akustik pada pendeteksian PD: Sangat efisien dalam lokalisasi PD Sensitivitas yang tinggi Kekebalan terhadap kebisingan elektromagnetik tinggi Pengujiannya simpel Tidak perlu berkontak langsung dengan peralatan yang diuji. Menurut jenis pemasangan sensor akustik terbagi menjadi dua yaitu jenis kontak dan jenis nonkontak. Sensor dengan tipe kontak digunakan untuk mendeteksi PD yang terjadi pada bagian dalam oli transformator, dimana sensor dipasang pada sisi luar dari tangki transformator Sedangkan sensor dengan tipe non-kontak digunakan untuk mendeteksi sinyal akustik yang merambat melalui udara. Sensor ini sering digunakan untuk mengamati PD yang terjadi di udara dan permukaan isolasi. Sinyal akustik terbagi menjadi 2 jenis yaitu audiosonik dan ultrasonik. Audiosonik merupakan bunyi suara yang berada pada rentang frekuensi pendengaran manusia yaitu 20-20.000 Hz, sehingga sensor audiosonik lebih rentan terhadap gangguan suara luaran sekitar. Sedangkan ultrasonik merupakan bunyi suara yang berada pada rentang frekuensi diatas 20 kHz, dan sensor ultrasonik cukup aman dari gangguan suara sekitar. Namun harga alat sensor ultrasonik terbilang sangat mahal. Untuk saat ini sudah beredar dipasaran suatu alat yang dapat mendeteksi kebocoran PD dengan menggunakan basis ultrasonik, salah satu contoh alat tersebut yaitu Fluke. Namun perancangan alat ukur severity level pada capstone kali ini yaitu dengan memanfaatkan 2 buah sinyal audiosonik dan ultrasonik yang dipancarkan oleh PD. Dengan menggunakan 2 jenis sensor yang berbeda dapat menghasilkan pendeteksian PD lebih akurat karena dengan cara membandingkan keluaran dari kedua buah sensor tersebut. Severity Level Severity Level merupakan penggambaran tingkat keparahan dari suatu masalah yang terjadi. Pada capstone ini, masalah yang terjadi berupa terjadinya PD pada isolator saluran transmisi. Maka perlu dirancangnya suatu alat yang dapat mengukur tingkat severity level. Untuk saat ini, belum adanya teori-teori yang membahas mengenai severity level dari PD. Serta belum adanya peralatan yang dapat menunjukan tingkat severity level akibat PD dengan menggunakan olahan sinyal akustik. Perancangan severity level ini akan menampilkan tingkat keparahan dari PD yang terjadi di isolator saluran transmisi. Indikator yang ditampilkan dapat berupa layar pemberitahuan atau berupa LED indikator (merah, kuning, dan hijau). Solusi yang Diajukan Uraikan solusi-solusi yang mungkin diaplikasikan untuk menyelesaikan masalah yang diajukan di skripsi ini berdasarkan hasil studi literatur. Solusi – solusi yang ditulis disini merupakan bentuk penyelesaian masalah yang pernah dilakukan sebelumnya oleh pihak lain. Setelah solusi-solusi pihak lain diuraikan berikan simpulan tentang solusi yang mungkin tim Anda ajukan. Permasalahan yang diangkat yaitu mengenai PD yang terjadi pada isolator saluran transmisi yang diakibatkan oleh polutan dan kondisi lingkungan. Berdasarkan hasil studi literatur, diketahui bahwa sebenarnya PD dapat dideteksi, karena PD mengeluarkan berbagai jenis emisi seperti cahaya, gelombang elektromagnetik, akustik, dan arus. Emisi yang dikeluarkan dapat ditangkap oleh sensor dan diolah dalam berbagai hasil seperti citra dan satuan besaran. Saat ini sudah ada beberapa contoh alat yang telah dipasarkan (Fluke), dimana alat ini memiliki fungsi untuk mengamati terjadinya PD dengan menggunakan sensor ultrasonik. Namun alat ini hanya dapat mencitrakan posisi PD terjadi dari hasil bacaan sensor ultrasonik yang ditangkap. Dari hasil studi literatur dan solusi yang telah dilakukan oleh pihak lain, dapat disimpulkan solusi yang akan diajukan oleh tim yaitu berupa suatu alat yang mampu mengukur tingkat severity level PD dengan berbasis akustik. Alasan pemilihan penggunaan sinyal akustik dalam perancangan alat disebabkan karena sensor akustik tingkat sensitivitasnya tinggi, tidak terganggu dengan noise dari elektromagnetik, pengukurannya yang sederhana, portabel, dan non-kontak dengan peralatan. Jenis sensor yang digunakan terbagi atas dua jenis yaitu sensor audiosonik dan sensor ultrasonik. Kedua sensor ini digunakan dengan tujuan untuk membandingkan apakah PD benar terjadi, sehingga hasil pengukuran akan semakin lebih akurat. Keluaran dari alat yang dirancang berupa indikator dan besaran dB severity level dari PD yang terjadi pada isolator saluran transmisi. Diharapkan dengan alat ini mampu menginformasikan tingkat keparahan PD dan perlunya penggantian isolator-isolator pada saluran transmisi yang telah rusak. Karakteristik Luaran Luaran yang diharapkan Uraikan bentuk luaran yang ingin dicapai dari pengerjaan skripsi ini. Luaran ini berupa fitur – fitur fungsional dari produk yang akan dibuat. Output dari pembuatan produk ini yaitu: Dapat menangkap sinyal akustik yang dipancarkan dari partial discharge pada isolator dengan cara directional. Mampu mengubah output audio dari sensor menjadi keluaran berupa satuan dB Menampilkan severity level kerusakan akibat PD dari isolator-isolator yang digunakan berupa lampu indikator dan besaran dB RENCANA PELAKSANAAN Perhitungan Kebutuhan SDM Nama Anggota Tugas Waktu Kerja Samuel Hamonangan Analisis Hardware atau Alat 10 jam / minggu Analisis jaringan dan software 8 jam / minggu Analisis Kondisi Isolator dan Zat Polutan 10 jam / minggu Klasifikasi Partial Discharge berdasarkan zat polutan 8 jam / minggu Firdaus Triputra Videssa Fauziyyah Nurulhaq Analisis Partial Discharge dan 10 jam / minggu Pengolahan Data Inventarisasi, Pengadaan Barang, dan Bendahara 8 jam / minggu Perhitungan Kebutuhan Sumber Daya Alat dan Bahan No Nama Barang Harga 1 Arduino Rp 100.000 / buah 2 GSM Shield Rp 300.000 / buah 3 Modem Rp 400.000 / buah 4 Audiosonic microphone Rp 300.000 / buah 5 Ultrasonic Parabolic microphone Rp 6.000.000 atau 400 Euro / buah 6 Sewa Hosting Website Rp 500.000 / tahun Estimasi Perlengkapan Penunjang Perangkat Keras No Nama Barang Jumlah 1 Arduino 2 Buah 2 GSM Shield 2 Buah 3 Modem 1 Buah 4 Audiosonic microphone 2 Buah Chamber Isolator 5 Ultrasonic Parabolic microphone 1 Buah 6 Sewa Hosting Website 1 Tahun Perangkat Lunak Perangkat Pengujian Jadwal Pelaksanaan Proyek Tabel 1 Jadwal Pelaksanaan Capstone Project Bulan ke Tahap Kegiatan 1 Persiapan (Tahap / Phase) a. Studi Literatur (Luaran/Kegiatan) b. Desain c. Pembelian bahan Pelaksanaan a. Pembuatan Prototipe b. Pengujian kinerja c. Evaluasi dan Perbaikan Penyelesaian a. Finishing 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 b. Pembuatan Laporan Berikan overview tentang target waktu pelaksanaan proyek akhir ini. Seperti sudah dijelaskan di Buku Panduan Capstone Project, pengerjaan skripsi ini akan berlangsung 2 semester. Tabel 1. Dibawah ini merupakan contoh tentang pelaksanaan tugas akhir yang diselesaikan dalam waktu 6 bulan. Pastikan keselarasan jadwal dengan prosedur pelaksanaan. Tim mahasiswa wajib menggunakan standard Gantt Chart. Diagram Alur Pelaksanaan Proyek 1.1 Prosedur Pelaksanaan Proyek Studi Literatur Mendapatkan karakteristik PD pada isolator jenis piringan. Mengetahui mekanisme PD pada isolator piringan Mengetahui jenis emisi akustik dari PD Mengetahui perkembangan alat-alat pendeteksi PD yang sudah ada Perancangan Alat Menentukan desain alat yang akan dibuat atau dirakit Menentukan komponen yang akan digunakan pada alat pendeteksi PD Pembuatan Alat Menentukan pembagian tugas dalam pembuatan alat Membuat alat sesuai desain dan spesifikasi yang sudah dirancang Merakit isolator untuk percobaan PD Pengujian Alat Pembangkitan PD pada isolator piringan. Percobaan dilakukan dengan mengubah beberapa variabel yaitu jarak ukur, jumlah piringan isolator, dan kondisi permukaan isolator. Melakukan kalibrasi nilai dB pada PD untuk menentukan severity level berdasarkan hasil percobaan PD di laboratorium. Penyempurnaan Alat Melakukan penyelesaian dalam sisi pengemasan, tampilan, dan kemudahaan penggunaan alat atau user interface. Uji Coba di Lapangan Melakukan pendeteksian PD pada isolator transmisi di lapangan menggunakan alat detektor yang sudah dibuat. Rekomendasi Pengembangan Selanjutnya Memberikan masukan untuk pengembangan alat berdasarkan kekurangan-kekurangan yang ditemukan saat pengujian di lapanganSelain itu, ditambahkan pula tabel rencana tenggat waktu (deadline) pengerjaan dokumen C100 – C500: Proses Bentuk penyampaian Jadwal Kebutuhan Penyusunan ide sistem Dokumen C100 01 September 2019 Literatur, narasumber Penyusunan spesifikasi Dokumen C200 01 Oktober 2019 Literatur, narasumber 01 Desember 2019 Literatur, perangkat lunak pendukung, perangkat keras pendukung Perancangan sistem Dokumen C300 Implementasi sistem Dokumen C400 01 Maret 2020 Perangkat lunak pendukung, perangkat keras pendukung Uji coba dan evaluasi sistem Dokumen C500 01 Mei 2020 Perangkat pengujian JUSTIFIKASI ANGGARAN DAN ANALISIS FINANSIAL Estimasi biaya yang diperlukan untuk pembelian bahan dan peralatan. Tabel estimasi biaya di bawah wajib diisi. Bila bahan atau peralatan sudah tersedia di laboratorium (Lab), mahasiswa hanya perlu menambahkan penjelasan bahwa bahan dan peralatan sudah tersedia di Lab dan tidak perlu mengisi tabel. Tabel 1.1 Estimasi Biaya Produksi No. Barang Jumlah Harga Satuan Total Harga 1 2 TOTAL Analisis finansial yang menjelaskan skema yang diharapkan dari penjualan produk dapat juga ditambahkan pada bagian ini (opsional). KESIMPULAN Tuliskan kesimpulan yang diperoleh dari jabaran proposal CP ini. Flashover merupakan salah satu masalah terbesar yang dihadapi oleh jaringan listrik tegangan tinggi. Flashover disebabkan oleh penurunan kemampuan isolasi yang diakibatkan oleh aktivitas partial discharge (PD) yang dibiarkan dalam jangka waktu yang lama. REFERENSI Penulisan referensi mengikuti aturan standar yang sudah ditentukan. Untuk internasionalisasi DTETI, maka penulisan referensi akan mengikuti standar yang ditetapkan oleh IEEE (International Electronics and Electrical Engineers). Aturan penulisan ini bisa diunduh di http://www.ieee.org/documents/ieeecitationref.pdf. Untuk memudahkan, berikut ini adalah sampel penulisan dalam format IEEE. Gunakan Mendeley atau Microsoft Word Citation untuk sitasi otomatis hindari penggunaan sitasi manual Basic Format: [1] J. K. Author, “Title of chapter in the book,” in Title of His Published Book, xth ed. City of Publisher, Country: Abbrev. of Publisher, year, ch. x, sec. x, pp. xxx–xxx. Examples: [1] B. Klaus and P. Horn, Robot Vision. Cambridge, MA: MIT Press, 1986. [2] L. Stein, “Random patterns,” in Computers and You, J. S. Brake, Ed. New York: Wiley, 1994, pp. 55-70. [3] R. L. Myer, “Parametric oscillators and nonlinear materials,” in Nonlinear Optics, vol. 4, P. G. Harper and B. S. Wherret, Eds. San Francisco, CA: Academic, 1977, pp. 47-160. [4] M. Abramowitz and I. A. Stegun, Eds., Handbook of Mathematical Functions (Applied Mathematics Series 55). Washington, DC: NBS, 1964, pp. 32-33. [5] E. F. Moore, “Gedanken-experiments on sequential machines,” in Automata Studies (Ann. of Mathematical Studies, no. 1), C. E. Shannon and J. McCarthy, Eds. Princeton, NJ: Princeton Univ. Press, 1965, pp. 129-153. [6] Westinghouse Electric Corporation (Staff of Technology and Science, Aerospace Div.), Integrated Electronic Systems. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1970. [7] M. Gorkii, “Optimal design,” Dokl. Akad. Nauk SSSR, vol. 12, pp. 111-122, 1961 (Transl.: in L. Pontryagin, Ed., The Mathematical Theory of Optimal Processes. New York: Interscience, 1962, ch. 2, sec. 3, pp. 127-135). [8] G. O. Young, “Synthetic structure of industrial plastics,” in Plastics, vol. 3, Polymers of Hexadromicon, J. Peters, Ed., 2nd ed. New York: McGraw-Hill, 1964, pp. 15-64. Handbook Basic format: Name of Manual/Handbook, x ed., Abbrev. Name of Co., City of Co., Abbrev. State, year, pp. xx-xx. Examples: [1] Transmission Systems for Communications, 3rd ed., Western Electric Co., Winston-Salem, NC, 1985, pp. 44–60. [2] Motorola Semiconductor Data Manual, Motorola Semiconductor Products Inc., Phoenix, AZ, 1989. [3] RCA Receiving Tube Manual, Radio Corp. of America, Electronic Components and Devices, Harrison, NJ, Tech. Ser. RC-23, 1992. Conference/Prosiding: Basic Format: [1] J. K. Author, “Title of paper,” in Unabbreviated Name of Conf., City of Conf., Abbrev. State (if given), year, pp.xxx-xxx. Examples: [1] J. K. Author [two authors: J. K. Author and A. N. Writer ] [three or more authors: J. K. Author et al.], “Title of Article,” in [Title of Conf. Record as ], [copyright year] © [IEEE or applicable copyright holder of the Conference Record]. doi: [DOI number] Sumber online/internet Basic Format: [1] J. K. Author. (year, month day). Title (edition) [Type of medium]. Available: http://www.(URL) Example: [1] J. Jones. (1991, May 10). Networks (2nd ed.) [Online]. Available: http://www.atm.com Skripsi, thesis dan Disertasi: Basic Format: [1] J. K. Author, “Title of thesis,” M.S. thesis, Abbrev. Dept., Abbrev. Univ., City of Univ., Abbrev. State, year. [2] J. K. Author, “Title of dissertation,” Ph.D. dissertation, Abbrev. Dept., Abbrev. Univ., City of Univ., Abbrev. State, year. Examples: [1] J. O. Williams, “Narrow-band analyzer,” Ph.D. dissertation, Dept. Elect. Eng., Harvard Univ., Cambridge, MA, 1993. [2] N. Kawasaki, “Parametric study of thermal and chemical nonequilibrium nozzle flow,” M.S. thesis, Dept. Electron. Eng., Osaka Univ., Osaka, Japan, 1993. LAMPIRAN A- Format Penulisan Secara ringkas format penulisan yang digunakan di dalam proposal skripsi ini diatur sebagai berikut: Ukuran kertas, format dan font Hanya PDF yang diperkenankan untuk diunggah ke website review. Ukuran kertas yang diperkenankan adalah A4 (21.0cm×29.7cm) dan aturan margin dibawah ini harus ditaati dengan tegas: Left margin 25 mm Right margin 20 mm Top margin 25 mm Bottom margin 25 mm Font yang dipergunakan adalah Times New Roman dengan ukuran 12 pt. Gambar, Tabel dan Persamaan Semua gambar dan table harus disebut di dalam naskah sebelum ditampilkan. Jika gambar berupa image yang discan maka gunakan output dengan resolusi minimum 600 dpi supaya bisa ditampilkan dengan jelas. Urutkan penomoran dari awal sampai akhir. Gambar 1. dibawah ini diberikan sebagai contoh. Sedangkan Tabel 2 adalah contoh untuk tabel. Perlu diperhatikan, penomoran tabel adalah sebelum tabel tersebut ditampilkan. Gambar 1 Contoh Gambar Mohon Gunakan Insert Caption Tabel 2 Contoh Tabel Mohon Gunakan Insert Caption (1) A B C 150 % 16.3 % % Persamaan harus menggunakan angka Arab dan dituliskan di dalam tanda kurung. Perlu diperhatikan bahwa persamaan adalah bagian dari kalimat sehingga memenuhi kaidah tata Bahasa yang benar. Berikut ini adalah contoh persamaan, untuk semua system linear maka bisa dituliskan dalam persamaan ruang keadaan , (1) . (2) Persamaan (1) adalah persamaan ruang keadaan dan persamaan (2) adalah persamaan output.
