Bagaimana Anda Mendeteksi Penuaan pada Transformator yang Terendam Minyak?

Transformator yang terendam minyak merupakan aset penting dan berumur panjang dalam sistem tenaga listrik. Namun, seperti semua peralatan, mereka menjalani proses penuaan yang pada akhirnya dapat membahayakan keandalan dan keamanan. Deteksi penuaan yang proaktif sangat penting untuk pemeliharaan yang terinformasi, perencanaan perpanjangan hidup, dan mencegah kegagalan besar.
Mengapa Mendeteksi Penuaan?
Bahan insulasi utama dalam transformator yang direndam dalam minyak adalah minyak insulasi dan insulasi padat berbahan dasar selulosa (kertas, papan tekan). Penuaan menurunkan bahan-bahan ini, mengurangi kekuatan dielektrik dan integritas mekanisnya. Degradasi yang tidak terkendali dapat menyebabkan berkurangnya kemampuan beban, pelepasan sebagian, dan pada akhirnya, kegagalan dielektrik.

Metode Deteksi Kunci:

Analisis Minyak Isolasi (Cairan Diagnostik Utama):

Analisis Gas Terlarut (DGA): Ini adalah landasan pemantauan kondisi transformator. Ketika bahan insulasi terdegradasi secara termal dan elektrik, bahan tersebut menghasilkan gas khas yang terlarut dalam minyak. Gas kunci meliputi:

Hidrogen (H?): Indikator umum pelepasan sebagian atau gangguan termal.

Metana (CH?), Etana (C?H?), Etilen (C?H?): Terutama menunjukkan degradasi termal minyak (suhu rendah, sedang, tinggi masing-masing).

Asetilena (C?H?): Indikator kuat busur api atau gangguan termal suhu sangat tinggi (> 700°C).

Karbon Monoksida (CO) dan Karbon Dioksida (CO?): Indikator utama degradasi isolasi selulosa (kertas), terutama penuaan termal dan panas berlebih. Meningkatnya CO/CO? tingkat adalah penanda penuaan yang signifikan.

Analisis Senyawa Furanik: Degradasi isolasi selulosa menghasilkan senyawa kimia spesifik yang disebut furan (misalnya, 2-Furfuraldehida). Mengukur konsentrasi furan dalam minyak memberikan penilaian langsung dan kuantitatif terhadap tingkat kehilangan polimerisasi (DP) dalam kertas, yang berkorelasi langsung dengan kekuatan mekanik dan dielektriknya yang tersisa.

Keasaman (Nomor Netralisasi): Penuaan minyak dan selulosa menghasilkan produk sampingan yang bersifat asam. Bilangan asam yang meningkat mempercepat degradasi minyak dan kertas, membentuk putaran umpan balik. Melacak keasaman sangatlah penting.

Kadar Air: Air adalah akselerator kuat penuaan selulosa dan mengurangi kekuatan dielektrik. Memantau tingkat kelembapan dalam minyak (dan memperkirakan tingkat dalam isolasi padat) sangatlah penting. Kertas yang menua juga melepaskan air yang terikat.

Kekuatan Dielektrik / Tegangan Breakdown: Mengukur kemampuan minyak untuk menahan tekanan listrik. Kontaminasi dan penuaan produk sampingan dapat menurunkan nilai ini.

Interfacial Tension (IFT): Mengukur keberadaan kontaminan polar dan produk sampingan penuaan yang larut dalam minyak. Penurunan IFT menunjukkan kontaminasi dan/atau degradasi minyak tingkat lanjut.

Tes Listrik:

Faktor Daya / Faktor Disipasi (Tan Delta): Mengukur kerugian dielektrik dalam sistem isolasi (minyak dan padat). Faktor daya yang meningkat menunjukkan penurunan kualitas isolasi karena kelembapan, kontaminasi, atau penuaan produk sampingan yang meningkatkan konduktivitas.

Winding Resistance: Sementara terutama untuk mendeteksi masalah kontak, perubahan signifikan dari waktu ke waktu kadang-kadang dapat berkorelasi dengan degradasi.

Analisis Respon Frekuensi (FRA): Terutama mendeteksi deformasi mekanis (pergeseran, kelonggaran) di dalam struktur belitan. Meskipun bukan ukuran penuaan kimia langsung, penuaan yang parah dapat berdampak pada integritas mekanis, yang berpotensi dapat dideteksi oleh FRA.

Polarisasi/Depolarisasi Saat Ini (PDC) / Pengukuran Tegangan Pemulihan (RVM): Teknik respons dielektrik tingkat lanjut ini memberikan informasi rinci tentang kadar air dan status penuaan isolasi selulosa, melengkapi analisis furan.

Catatan Inspeksi & Pemeliharaan Fisik:

Inspeksi Visual (Internal bila memungkinkan): Selama inspeksi internal (misalnya, setelah pengolahan minyak atau untuk perbaikan), pemeriksaan langsung terhadap inti, belitan, dan elemen struktural dapat mengungkapkan tanda-tanda fisik penuaan seperti kertas rapuh, endapan lumpur, korosi, atau pelacakan karbon.

Pemeriksaan Minyak: Pemeriksaan visual minyak untuk kejernihan, warna (penggelapan dapat mengindikasikan penuaan), dan adanya sedimen atau lumpur.

Riwayat Beban: Meninjau profil pembebanan historis, khususnya periode kelebihan beban, memberikan konteks tegangan termal yang dialami oleh insulasi.

Catatan Suhu Operasional: Suhu operasi tinggi yang berkelanjutan secara signifikan mempercepat laju penuaan selulosa.

Pendekatan Terpadu Sangat Penting:

Tidak ada tes tunggal yang memberikan gambaran lengkap tentang keadaan penuaan transformator yang terendam minyak. Deteksi yang efektif bergantung pada strategi pemantauan berbasis kondisi:

Baseline: Tetapkan nilai awal melalui pengujian komprehensif setelah commissioning atau layanan utama.

Trending: Lakukan tes rutin (terutama DGA, furan, kelembaban, keasaman, faktor daya) dan analisis hasil dari waktu ke waktu. Penyimpangan yang signifikan dari tren awal atau tren yang sudah ada merupakan indikator penuaan yang penting.

Korelasi: Hasil referensi silang dari tes yang berbeda. Misalnya, meningkatnya CO/CO? dan meningkatnya furan sangat mengkonfirmasi degradasi selulosa. Kelembaban tinggi dikombinasikan dengan keasaman tinggi mempercepat penuaan.

Analisis Pakar: Interpretasi kumpulan data yang kompleks, terutama pola DGA dan hasil gabungan, memerlukan keahlian. Standar industri (IEC, IEEE, CIGRE) memberikan pedoman, namun konteks adalah kuncinya.

Mendeteksi penuaan pada transformator yang terendam minyak adalah proses multi-segi yang berpusat pada analisis oli yang teratur dan canggih (DGA, furan, kelembapan, keasaman) yang didukung oleh diagnostik kelistrikan utama (faktor daya, respons dielektrik) dan data kontekstual (beban, suhu, inspeksi). Dengan menerapkan dan membuat tren metode ini secara sistematis, operator dapat menilai kondisi aset mereka secara akurat, membuat keputusan yang tepat mengenai pemeliharaan (seperti rekondisi atau pengeringan oli), mengelola risiko, dan mengoptimalkan sisa masa manfaat komponen penting jaringan listrik ini. Pemantauan yang cermat adalah kunci untuk memastikan keandalan dan keamanan berkelanjutan dari trafo tua yang terendam minyak.