0

LEMBAR PENGESAHAN PERUSAHAAN
Yang bertandatangan dibawah ini menerangkan bahwa:
Nama
:Sekar Kinasih
NRP
: 11-2017-021
Jurusan
: Teknik Elektro
Program Studi
: Teknik Energi Elektrik
Perguruan Tinggi
: Institut Teknologi Nasional Bandung
Telah menyelesaikan kerja praktek di PT Indonesia Power Kamojang POMU dari tanggal
1 Februari s.d 29 Februari 2020, dengan judul:
ANALISIS PERUBAHAN TEMPERATUR LILITAN TERHADAP DAYA
KELUARAN TRANSFOMATOR UNIT 2 DI PLTP KAMOJANG
Bandung, 17 Juni 2020
Menyetujui,
i
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN PERUSAHAAN ............................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN KERJA PRAKTEK .................................... ii
KATA PENGANTAR ................................................................................................... iii
DAFTAR ISI ................................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR. ................................................................................................. .viii
DAFTAR TABEL ........................................................................................................... x
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................................ 1
1.2 Tujuan Kerja Praktek ...................................................................................... 2
1.3 Rumusan Masalah........................................................................................... 3
1.4 Batasan Masalah ............................................................................................. 3
1.5 Waktu dan tempat pelaksanaan kerja praktek ................................................ 3
1.6 Sistematika laporan kerja praktek................................................................... 4
BAB II PROFIL PERUSAHAAN ................................................................................. 6
2.1. PT Indonesia Power ..................................................................................... 6
2.2. PT Indonesia Power Kamojang POMU ....................................................... 6
2.3. Lokasi Perusahaan........................................................................................ 7
2.4. Visi, Misi, dan Moto PT Indonesia Power Kamojang POMU ..................... 8
2.5. Makna dan Bentuk Logo Perusahaan ........................................................ .11
2.6. Sturktur Organisasi PT Indonesia Power Kamojang POMU .................... .12
2.7. Deskripsi Umum PLTP Kamojang ........................................................... .15
BAB III DASAR TEORI ............................................................................................. .31
3.1 Pengertian Transformator ......................................................................... .31
3.2. Prinsip Kerja transfomator....................................................................... .32
3.3 Rangkaian Ekivalen Transformator .......................................................... 33
3.4 Bagian-bagian transfomator .................................................................... 34
3.4.1 Inti Besi............................................................................................ 34
3.4.2. Kumparan Transformator ............................................................... 35
3.4.3. Minyak Transformator .................................................................... 36
3.4.4. Bushing .......................................................................................... 38
v
3.4.5. Tangki Konservator ........................................................................ 38
3.4.6. Peralatan Bantu Pendinginan Transformator ................................. 39
3.5 Rugi tembaga (copper losses) ................................................................... .41
3.6 Isolasi Belitan ........................................................................................... 42
3.7 Penyebab kenaikan temperatur transfomator dan cara pencegahanya .... 42
3.8. Skala suhu ............................................................................................... 45
3.9. Perpindahan panas .................................................................................. 45
3.9.1. Perpindahan panas dengan konduksi ................................................... 45
3.9.2. Perpindahan panas dengan konveksi ................................................... 46
3.9.3. Perpindahan panas dengan radiasi ....................................................... 47
3.10. Kenaikan Temperatur Belitan Transfomator ........................................ 47
BAB IV METODOLOGI KERJA PRAKTEK......................................................... 48
4.1 Metode dan Teknik Pengumpulan Data .................................................. 49
4.1.1 Metode ............................................................................................ 49
4.1.2 Teknik pengumpulan data .............................................................. 49
4.2 Langkah-langkah ..................................................................................... 49
4.2.1 Studi Literatur ................................................................................. 49
4.2.2 Observasi Lapangan ....................................................................... 50
4.2.3 Diskusi dengan Mentor ................................................................... 50
4.2.4 Pengambilan Data ........................................................................... 50
4.2.5 Pengolahan Data ............................................................................. 53
4.2.6 Analisis ........................................................................................... 57
4.2.7 Kesimpulan ..................................................................................... 57
BAB V PEMBAHASAN .............................................................................................. 58
5.1 Analisis Perubahan Temperatur Lilitan Akibat Daya Keluaran, Temperatur
Minyak, dan Tap Changer. .............................................................................. 58
5.2 Analisis Rugi Tembaga Akibat dari Temperatur Lilitan. ......................... 60
5.3 Analisis Susut Umur Akibat dari Pembebanan, Temperatur Minyak, dan
Temperatur Lilitan serta Prediksi Umur. ........................................................ 61
5.4 Batasan Kenaikan Temperatur Lilitan Berdasarkan Kelas Isolasi. ............ 64
vi
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................... 66
6.1 Kesimpulan ...............................................................................................66
6.2 Saran .........................................................................................................67
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 68
LAMPIRAN ............................................................................................................. . 69
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Asset Unit Bisnis Pembangkitan PLTP ............................................................ 7
Tabel 2.2 Data-data Separator ....................................................................................... .20
Tabel 2.3 Data Teknis atau Spesifikasi dari Turbin ...................................................... .23
Tabel 2.4. Data Teknis atau Spesifikasi dari Generator ................................................ .25
Tabel 3.1 Macam-macam sistem pendingin .................................................................. .40
Tabel 3.2 Penyebab dan cara mengatasi kenaikan temperature pada transfomator ...... .44
Tabel 4.1. data transformator unit 2 pada tanggal 12-18 Februari 2016 ....................... .51
Tabel 4.2 resistansi pada tap changer ............................................................................ .53
Tabel 5.1 Rugi tembaga akibat temperature lilitan........................................................ .60
Tabel 5.2 Susut Umur Akibat dari Pembebanan, Temperatur Minyak, dan Temperatur
Lilitan............................................................................................................................. .63
Tabel 5.3 Batasan Kenaikan Temperatur Lilitan ........................................................... .6
x
4.2.2
Observasi Lapangan
Dalam melakukan penelitian, penulis melakukan observasi Lapangan
terlebih dahulu. Observasi lapangan dilakukan mulai dari proses sistem
Pembangkit PLTP Kamojang, peralatan listrik yang digunakan dan
distribusinya. Hal tersebut dilakukan bertujuan untuk mempermudah penulis
untuk melakukan penelitian.
4.2.3
Diskusi dengan Mentor
Sebelum melakukan pengambilan data, penulis melakukan diskusi dengan
mentor dan karyawan-karyawan bagian pemeliharaan listrik sesuai dengan
bidangnya masing-masing. Diskusi dilakukan untuk membahas topik,
pembahasan, data-data yang ada PLTP Kamojang, dan kondisi transformator
yang digunakan untuk penelitian.
4.2.4
Pengambilan Data
Data-data yang diperlukan untuk melakukan penelitian tentang “ Analisis
pengaruh Temperatur Lilitan terhadap daya keluaran (beban) Transformator
di PLTP Kamojang “ yaitu :
1. Data spesifikasi transformator unit 2 PLTP Kamojang.
2. Logsheet transformator unit 2 pada bulan Februari 2016

Daya aktif (beban)

Posisi tap changer

Arus pada lilitan

Temperatur lilitan

Temperatur minyak
50
Logsheet transfomator unit 2 PLTP Kamojang disajikan dalam bentuk
tabel setiap jam untuk mengamati kinerja pada transformator unit 2. Untuk
pengambilan data pada laporan penulis, logsheet pada tanggal 12-18
Februari 2016 yang setiap tanggalnya dirata-ratakan data-data yang
diperlukan menjadi data satu tanggal seperti pada tabel 4.1.
Arus (A)
Tanggal
Beban
Posisi
(MW)
R
S
T
Tap
Temperature Temperature
Lilitan
Minyak
(oC)
(oC)
12
52.71
206.04
206.92
211.96
4
71.50
44.67
13
52.56
204.75
205.38
210.63
3
73.17
47.06
14
52.62
206.67
207.04
212.33
3
73.29
46.75
15
52.83
208.75
209.71
212.63
3
73.83
45.60
16
52.60
211.25
211.63
216.79
1
74.04
47.96
17
53.24
213.54
213.96
219.50
2
72.44
45.92
18
53.08
213.00
213.71
219.00
2
70.33
43.92
Tabel 4.1. data transformator unit 2 pada tanggal 12-18 Februari 2016
51
50
Berdasarkan gambar 5.1, gambar 5.2 , tabel 4.1 dan tabel 4.1, jadi semakin
besar beban, semakin tinggi temperatur lilitannya. Namun ada beberapa faktor yang
menyebabkan temperatur lilitannya tinggi selain karena beban. Pada tanggal 12-13
Februari 2016 saat beban berada di 52,71 MW turun menjadi 52,56 MW, tetapi
temperatur lilitannya naik dari 71,5°C menjadi 73,17°C. Hal itu dikarenakan
perpindahan posisi tap changer dari posisi 4 ke posisi 3, dimana besar resistansi
diposisi 4 yaitu 0,3558 Ω dan diposisi 3 yaitu 0,3608 Ω. Sehingga kenaikan
temperatur tersebut dikarenakan perpindahan resistansi yang lebih besar.
Pada tanggal 13-15 Februari 2016 saat terjadi kenaikan beban sebesar
berturut-turut 52,56 MW; 52,62MW; 52,83MW; juga terjadi kenaikan pada
temperatur lilitan yang berbanding lurus dengan besar temperatur lilitan berturutturut 73,17°C; 73,29°C;73,83°C. Selain karena kenaikan beban yang menyebabkan
temperatur lilitan tinggi,juga faktor dari turunnya temperatur minyak yang
menyebabkan minyak tidak dapat menyerap panas dengan baik pada lilitan. Besar
temperatur minyak dari tanggal 13-15 Februari 2016 berturut-turut yaitu 47,06°C;
46,75°C; 45,6°C.
Pada tanggal 16-17 Februari 2016 saat beban sebesar 52,6 MW naik
menjadi 53,24 MW, tetapi temperatur lilitannya turun dari 74,04°C menjadi
72,44°C. Hal itu dikarenakan perpindahan posisi tap changer dari posisi 1 ke posisi
2, dimana besar resistansi diposisi 1 yaitu 0,3713 Ω dan diposisi 2 yaitu 0,3659 Ω.
Sehingga penurunan temperatur tersebut dikarenakan perpindahan resistansi yang
lebih kecil
Pada tanggal 17-18 Februari 2016 saat beban sebesar 53,24 MW turun
menjadi 53,08 MW,besar temperatur lilitan dan temperatur minyak berbanding
lurus dengan besarnya beban. Dengan besar temperatur lilitan dari 72,44°C menjadi
70,33°C dan temperatur minyak dari 45,92°C menjadi 43,92°C.
59
60
Berdasarkan gambar 5.3 dan tabel 5.1 pada tanggal 12-16 Februari 2016
terjadi kenaikan rugi tembaga yang diikuti dengan kenaikan temperature lilitan dan
tanggal 16-18 Februari 2016 terjadi penurunan rugi tembaga yang diikuti turunnya
temperature lilitan. Hal itu membuktikan besarnya rugi tembaga berbanding lurus
dengan temperature lilitan .
5.3 Analisis Susut Umur Akibat dari Pembebanan, Temperatur Minyak, dan
Temperatur Lilitan serta Prediksi Umur.
Untuk menghitung temperature hotspot menggunakan rumus sebagai berikut:
Sirkulasi Minyak Alami
Δθcr (alami ) = Δθbr + 1,3 ΔθWO
= 55°C +1.3 (42,3-11,85)
= 94,845°C
Sirkulasi Minyak Paksaan
Δθcr ( Paksaan ) = Δθbr+ Δθcr(alami)- Δθbr
= 55°C + 94,845°C -55°C
= 94,845°C
Untuk menghitung rasio pembebanan menggunakan rumus sebagai berikut:
𝑆
K= 𝑆𝑅
Dengan kapasitas daya transformator 70MVA
Untuk menghitung rugi daya pengenal per rugi beban nol menggunakan rumus
sebagai berikut:
𝑆
K= 𝑆𝑅
d=
𝑃𝑐𝑢
27,16 𝐾𝑊
Dengan rugi daya beban nol 27,16 KW berdasarkan manual book.
Untuk Menghitung Kenaikan Temperatur Top Oil menggunakan rumus sebagai
berikut:
Beban Stabil
𝟏+ 𝒅 . 𝑲²
Δθb(stabil) = Δθbr (
𝟏+ 𝒅
𝒙
)
61
Gambar 5.4 Kurva laju penuaan terhadap rasio pembebanan
Berdasarkan gambar 5.4 pada tanggal 12-13 Februari 2016 terjadi penurunan rasio
pembebanan yang diikuti dengan penurunan laju penuaan. Kemudian pada tanggal
16-17 Februari 2016 terjadi kenaikan rasio pembebanan yang diikuti dengan
penurunan laju penuaan. Sehingga besar rasio pembebanan berbanding lurus dengan
besar laju penuaan. Pada gambar 5.4 dan tabel 5.2 diperkirakan sisa umur
transformator unit 2 di PLTP Kamojang yaitu 149 tahun.
5.4 Batasan Kenaikan Temperatur Lilitan Berdasarkan Kelas Isolasi.
Lilitan transformator akan mengalami kenaikan temperatur saat arus listrik
mengalir di lilitan. Kenaikan temperatur tersebut merupakan salah satu faktor yang
mempengaruhi kondisi isolasi lilitan transformator. Analisis dilakukan terhadap
temperatur lilitan transformator unit 2 PLTP Kamojang pada tanggal 12-18 Februari
2016 sesuai Tabel 3.1 standar IEC 1.0 Untuk temperatur lilitan maksimum dari
transformator sesuai dengan spesifikasi transformator unit 2 PLTP Kamojang
berdasarkan kelas isolasi lilitan stator adalah Kelas B = 80°
64
Tanggal
Temperature
Batasan
Lilitan
kenaikan
(oC)
temperature
(°C)
12
71.50
80
13
73.17
80
14
73.29
80
15
73.83
80
16
74.04
80
17
72.44
80
18
70.33
80
Tabel 5.3 Batasan Kenaikan Temperatur Lilitan Dari hasil pengamatan
yang didapat maka temperatur lilitan transformator unit 2 PLTP Kamojang pada
tanggal 12-18 Februari 2016 masih berada di bawah standar temperatur maksimum
kelas isolasi berdasarkan standar IEC 1.0 sehingga dikategorikan dalam kondisi yang
baik.
65
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
1. Semakin besar beban, semakin tinggi temperatur lilitannya. Namun ada
beberapa faktor yang menyebabkan temperatur lilitannya tinggi selain karena
beban.
2. Pada tanggal 12-13 Februari 2016 saat beban berada di 52,71 MW turun
menjadi 52,56 MW, tetapi temperatur lilitannya naik dari 71,5°C menjadi
73,17°C. Hal itu dikarenakan perpindahan posisi tap changer dari posisi 4 ke
posisi 3, dimana besar resistansi diposisi 4 yaitu 0,3558 Ω dan diposisi 3 yaitu
0,3608 Ω. Sehingga kenaikan temperatur tersebut dikarenakan perpindahan
resistansi yang lebih besar.
3. Pada tanggal 13-15 Februari 2016 saat terjadi kenaikan beban sebesar
berturut-turut 52,56 MW; 52,62MW; 52,83MW; juga terjadi kenaikan pada
temperatur lilitan yang berbanding lurus dengan besar temperatur lilitan
berturut-turut 73,17°C; 73,29°C;73,83°C. Selain karena kenaikan beban yang
menyebabkan temperatur lilitan tinggi,juga faktor dari turunnya temperatur
minyak yang menyebabkan minyak tidak dapat menyerap panas dengan baik
pada lilitan. Besar temperatur minyak dari tanggal 13-15 Februari 2016
berturut-turut yaitu 47,06°C; 46,75°C; 45,6°C.
4. Pada tanggal 12-16 Februari 2016 terjadi kenaikan rugi tembaga yang diikuti
dengan kenaikan temperature lilitan dan tanggal 16-18 Februari 2016 terjadi
penurunan rugi tembaga yang diikuti turunnya temperature lilitan. Hal itu
membuktikan besarnya rugi tembaga berbanding lurus dengan temperature
lilitan.
5. Pada tanggal 12-13 Februari 2016 terjadi penurunan rasio pembebanan yang
diikuti dengan penurunan laju penuaan. Kemudian pada tanggal 16-17
Februari 2016 terjadi kenaikan rasio pembebanan yang diikuti dengan
penurunan laju penuaan. Sehingga besar rasio pembebanan berbanding lurus
dengan besar laju penuaan.
66
6. Jadi susut umur yang diakibatkan pembebanan transformator berdasarkan
tanggal 12-18 Februari 2016 diperkirakan sisa umur transformator unit 2 di
PLTP Kamojang yaitu 149 tahun.
7. Dari hasil pengamatan yang didapat maka temperatur lilitan transformator unit
2 PLTP Kamojang pada tanggal 12-18 Februari 2016 masih berada di bawah
standar temperatur maksimum kelas isolasi berdasarkan standar IEC 1.0
sehingga dikategorikan dalam kondisi yang baik.
6.2 Saran
Transfomator unit 2 di PLTP Kamojang dalam kondisi baik. Seperti besar rugi
tembaga akibat temperatur lilitan yang relative kecil, penyusutan umur trafo yang
kecil sehingga memperpanjang umur transfomator, dan temperatur lilitan yang tidak
melewati batas kemampuan kelas isolasi lilitan. Sistem pendingin ONAN sudah
cukup untuk mendinginkan temperatur lilitan karena kondisi lingkungan di Kamojang
yang dingin sudah cukup untuk mendinginkan temperatur lilitan.
67
Logsheet transformator unit 2 PLTP Kamojang 12 Februari 2016
70
Logsheet transformator unit 2 PLTP Kamojang 13 Februari 2016
71
Logsheet transformator unit 2 PLTP Kamojang 14 Februari 2016
72
Logsheet transformator unit 2 PLTP Kamojang 15 Februari 2016
73
Logsheet transformator unit 2 PLTP Kamojang 16 Februari 2016
74
Logsheet transformator unit 2 PLTP Kamojang 17 Februari 2016
75
Logsheet transformator unit 2 PLTP Kamojang 18 Februari 2016
76