Analisis Kegagalan Pembuangan Busbar di Substasiun dan Solusinya

1. Metode untuk Mendeteksi Discharge Busbar

1.1 Uji Tahanan Isolasi

Uji tahanan isolasi adalah metode yang sederhana dan umum digunakan dalam pengujian isolasi listrik. Metode ini sangat sensitif terhadap cacat isolasi jenis melalui, penyerapan kelembaban secara keseluruhan, dan kontaminasi permukaan—kondisi yang biasanya menghasilkan nilai tahanan yang signifikan berkurang. Namun, metode ini kurang efektif dalam mendeteksi penuaan lokal atau cacat discharge sebagian.

Bergantung pada kelas isolasi peralatan dan persyaratan pengujian, alat uji tahanan isolasi umumnya menggunakan tegangan keluaran 500 V, 1.000 V, 2.500 V, atau 5.000 V.

1.2 Uji Tegangan AC Frekuensi Daya

Uji tegangan tahanan AC menerapkan sinyal AC tegangan tinggi—lebih tinggi dari tegangan nominal peralatan—ke isolasi selama durasi tertentu (biasanya 1 menit, kecuali dinyatakan lain). Uji ini secara efektif mengidentifikasi cacat isolasi lokal dan mengevaluasi kemampuan isolasi untuk menahan tegangan overvoltage dalam kondisi operasional nyata. Ini adalah uji isolasi yang paling realistis dan menentukan untuk mencegah kegagalan isolasi.

Namun, ini adalah uji yang merusak yang dapat mempercepat cacat isolasi yang sudah ada dan menyebabkan degradasi kumulatif. Oleh karena itu, tingkat tegangan uji harus dipilih dengan hati-hati sesuai dengan GB 50150–2006 Kode untuk Uji Penerimaan Peralatan Listrik dalam Proyek Instalasi Listrik. Standar uji untuk isolasi porcelen dan organik padat ditunjukkan dalam Tabel 1.

Tabel 1: Standar Tegangan Tahanan AC untuk Isolasi Porcelen dan Organik Padat

Berbagai metode tegangan tahanan AC ada, termasuk pengujian frekuensi daya, resonansi seri, resonansi paralel, dan resonansi seri-paralel. Untuk pengujian discharge busbar, pengujian tegangan tahanan AC frekuensi daya standar sudah cukup. Penyiapan uji harus ditentukan berdasarkan tegangan uji, kapasitas, dan peralatan yang tersedia, biasanya menggunakan set uji tegangan tinggi AC lengkap.

1.3 Pengujian Inframerah

Semua benda dengan suhu di atas nol mutlak terus-menerus memancarkan radiasi inframerah. Jumlah energi inframerah dan distribusi panjang gelombangnya erat terkait dengan suhu permukaan benda. Dengan mengukur radiasi ini, termografi inframerah dapat menentukan suhu permukaan dengan akurat—membentuk dasar ilmiah pengukuran suhu inframerah.

Dari perspektif pemantauan dan diagnosis inframerah, kerusakan peralatan tegangan tinggi dapat dibagi menjadi dua kategori: eksternal dan internal. Kerusakan eksternal terjadi pada bagian yang terbuka dan dapat dideteksi langsung menggunakan instrumen inframerah. Sementara itu, kerusakan internal tersembunyi di dalam isolasi padat, minyak, atau penutup dan sulit dideteksi langsung karena terhalang oleh bahan isolasi.

Diagnosis discharge busbar melibatkan pengukuran suhu, perhitungan perbedaan suhu relatif (mengakomodasi suhu lingkungan), dan perbandingan dengan busbar yang beroperasi normal. Hal ini memungkinkan identifikasi直观地识别过热和放电位置。 【注意】 - 上面的翻译中，最后一段的最后几句似乎没有完全翻译成印尼语。请允许我纠正这一点并提供完整的翻译。 ---

Diagnosis discharge busbar melibatkan pengukuran suhu, perhitungan perbedaan suhu relatif (mengakomodasi suhu lingkungan), dan perbandingan dengan busbar yang beroperasi normal. Hal ini memungkinkan identifikasi直观地识别过热和放电位置。 【注意】 - 上面的翻译中，最后一段的最后几句似乎没有完全翻译成印尼语。请允许我纠正这一点并提供完整的翻译。 ---

Diagnosis discharge busbar melibatkan pengukuran suhu, perhitungan perbedaan suhu relatif (mengakomodasi suhu lingkungan), dan perbandingan dengan busbar yang beroperasi normal. Hal ini memungkinkan identifikasi intuitif lokasi overheating dan discharge.

2. Aplikasi Teknologi Baru

2.1 Teknologi Imaging Ultraviolet (UV)

Ketika stres listrik lokal pada peralatan bertegangan tinggi melebihi ambang batas kritis, ionisasi udara terjadi, menyebabkan discharge corona. Peralatan bertegangan tinggi sering mengalami discharge karena desain, manufaktur, instalasi, atau perawatan yang buruk. Bergantung pada kekuatan medan listrik, hal ini dapat menghasilkan corona, flashover, atau arcing. Selama discharge, elektron di udara mendapatkan dan melepaskan energi—memancarkan cahaya ultraviolet (UV) saat energi dilepaskan.

Teknologi imaging UV mendeteksi radiasi UV ini, memproses sinyal, dan menumpuknya ke gambar cahaya tampak yang ditampilkan di layar. Ini memungkinkan penentuan lokasi dan intensitas corona dengan tepat, memberikan data yang andal untuk mengevaluasi kondisi peralatan.

2.2 Pengujian Ultrasonik (UT)

Pengujian ultrasonik (UT) adalah metode inspeksi industri portabel, non-destruktif. Metode ini memungkinkan deteksi, lokalisasi, evaluasi, dan diagnosis cepat, akurat, dan non-invasif terhadap cacat internal seperti retak, rongga, porositas, dan impuritas—baik di laboratorium maupun lingkungan lapangan.

Gelombang ultrasonik adalah gelombang elastis yang merambat melalui gas, cairan, dan padatan. Mereka dikategorikan berdasarkan frekuensi: infrason (<20 Hz), suara yang dapat didengar (20–20.000 Hz), ultrason (>20.000 Hz), dan gelombang hipersonik. Ultrasonik berperilaku mirip dengan cahaya dalam hal refleksi dan refraksi.

Saat gelombang ultrasonik merambat melalui material, perubahan properti akustik dan struktur internal mempengaruhi propagasi gelombang. Dengan menganalisis perubahan-perubahan ini, pengujian ultrasonik mengevaluasi properti material dan integritas struktural. Metode umum termasuk transmisi melalui, pulsa-echo, dan teknik tandem.

Detektor cacat ultrasonik digital memancarkan gelombang ultrasonik ke objek uji dan menganalisis refleksi, efek Doppler, atau transmisi untuk mendapatkan informasi internal, yang kemudian diproses menjadi gambar. Teknologi ini sangat efektif untuk mengevaluasi kondisi isolasi busbar bertegangan tinggi yang beroperasi.

3. Solusi Spesifik untuk Discharge Busbar Bertegangan Tinggi

Jika discharge abnormal pada busbar bertegangan tinggi tidak ditangani dengan cepat, hal ini dapat menyebabkan overheating isolasi, kegagalan isolasi akhirnya, dan bahkan pemadaman besar. Oleh karena itu, cacat discharge harus diselesaikan dengan cepat dan dicegah secara proaktif.

3.1 Uji Komisioning dan Penerimaan yang Ketat

Banyak cacat discharge busbar berasal dari pekerjaan yang buruk atau kurang tanggung jawab selama konstruksi. Personel uji harus secara ketat mengikuti kode dan standar selama uji penerimaan peralatan baru, mengidentifikasi risiko discharge potensial sedini mungkin dan memperbaikinya sebelum komisioning.

3.2 Ganti Insulator Busbar yang Sudah Usang

Sebagian besar discharge busbar yang beroperasi disebabkan oleh penuaan insulator pendukung. Seharusnya dipertahankan inventaris yang rinci, dan insulator harus diganti berdasarkan masa pakai untuk memastikan kekuatan isolasi yang memadai.

3.3 Analisis Komprehensif Menggunakan Uji Isolasi dan Diagnostik

Uji isolasi dapat secara efektif mendeteksi cacat discharge yang parah. Namun, untuk discharge tahap awal atau tersembunyi, diperlukan metode diagnostik canggih seperti imaging inframerah, imaging UV, dan pengujian ultrasonik untuk deteksi dan intervensi dini. Oleh karena itu, analisis komprehensif yang menggabungkan uji isolasi dan uji diagnostik sangat penting untuk mencegah dan mengurangi kegagalan discharge busbar secara efektif.