Analisis Kegagalan Isolasi Internal pada Perangkat GIS dan Metode Pengujian Isolasi

Paku Konduktor Tegangan Tinggi

Selama pemasangan konduktor tegangan tinggi, benturan atau goresan yang tidak sengaja dapat menyebabkan paku logam pada permukaan konduktor, seperti ditunjukkan dalam Gambar 1. Di bawah tegangan frekuensi listrik, efek ionisasi dari medan listrik tinggi di ujung paku menghasilkan partikel bermuatan, yang mungkin menekan peluruhan sebagian (PD) atau kerusakan. Namun, di bawah tegangan impuls, proses ionisasi yang dipicu oleh medan listrik kuat tidak memiliki cukup waktu untuk berkembang, sehingga PD dan kerusakan lebih cenderung terjadi.

Kontaminan pada Permukaan Isolator

Selama perakitan GIS, pembersihan di tempat seringkali tidak mencukupi, memungkinkan debu masuk ke GIS dan menumpuk pada permukaan isolator. Dalam beberapa kasus, proses manufaktur yang buruk meninggalkan residu lengket pada isolator. Kekurangan ini sering kali menyebabkan kerusakan selama tes tahanan tegangan di tempat. Energi yang dilepaskan selama kerusakan biasanya menghilangkan kontaminan, membuatnya sulit untuk menemukan jejak-jejak pada permukaan isolator atau komponen lainnya selama analisis pembongkaran pasca-kerusakan. Gambar 2 menunjukkan isolator yang mengalami kerusakan di tempat, tanpa anomali yang terlihat pada permukaannya.

Komponen Logam Longgar

Selama transportasi atau operasi, getaran mekanis dapat menyebabkan penutup pelindung, komponen logam lainnya, dan sekrup pengencang menjadi longgar. Kontak listrik yang buruk dalam kasus-kasus tersebut menyebabkan peluruhan sebagian (PD), yang seiring waktu dapat berubah menjadi kecelakaan kerusakan. Gambar 3 mengilustrasikan struktur pemasangan penutup pelindung yang rentan terhadap masalah-masalah tersebut.

Serbuk Logam di Dalam Penutup

Selama transportasi atau operasi, getaran mekanis dapat menyebabkan gesekan antara komponen logam, menghasilkan serbuk logam. Kebersihan di tempat yang kurang memadai selama pemasangan dapat meninggalkan debu atau partikel logam pada permukaan dalam penutup. Selain itu, peluruhan sebagian karena kontak listrik yang buruk dapat menghasilkan partikel logam atau senyawa logam. Gambar 3 menunjukkan serbuk yang dihasilkan oleh peluruhan akibat kontak yang buruk pada penutup pelindung. Selama operasi, lompatan serbuk logam dapat menyebabkan kecelakaan kerusakan.

Metode Pengujian Cacat Isolasi GIS
Uji Tahanan Tegangan

Uji tahanan tegangan diperlukan selama serah terima dan setelah perbaikan besar. DL/T 555-2004 Pedoman Uji Tahanan Tegangan dan Insulasi On-Site Perangkat Peralihan Gas Terisolasi Metalik menentukan persyaratan dan metode untuk uji di tempat [4]. Tegangan bolak-balik sensitif terhadap partikel konduktif bebas dan kotoran lainnya, menjadikannya cocok untuk mendeteksi cacat seperti kontaminan pada permukaan isolator, komponen logam longgar, dan serbuk logam di dalam penutup. Tegangan impuls, yang efektif untuk mengidentifikasi kontaminan dan struktur medan listrik abnormal, ideal untuk mendeteksi paku logam dan serbuk logam internal.

Uji Peluruhan Sebagian (PD)

Selama uji tahanan tegangan di tempat, pengukuran PD harus dilakukan secara bersamaan. Metode arus pulsa saat ini adalah pendekatan utama untuk mengukur sinyal PD di bawah tegangan uji frekuensi listrik. Namun, metode ini sering gagal mendeteksi cacat seperti paku logam dan serbuk logam internal. Oleh karena itu, pengukuran PD selama uji tahanan tegangan impuls diperlukan. Untuk menghindari gangguan pada rangkaian uji di bawah tegangan impuls, metode deteksi frekuensi tinggi, ultra-frekuensi tinggi (UHF), atau ultrasonik dapat digunakan.

Deteksi PD Langsung dan Pemantauan Online

Untuk cacat seperti komponen logam longgar dan serbuk logam yang dihasilkan selama operasi, deteksi PD langsung dan pemantauan online harus dilaksanakan secara aktif. Bergantung pada prinsip sensor, metode deteksi langsung termasuk teknik UHF dan ultrasonik. Deteksi langsung cocok untuk inspeksi berkala, sementara pemantauan online ideal untuk melacak cacat yang diketahui.

Kesimpulan dan Prospek

Cacat isolasi internal GIS terutama mencakup empat jenis: paku konduktor tegangan tinggi, kontaminan pada permukaan isolator, komponen logam longgar, dan serbuk logam internal. Untuk mencegah cacat-cacat ini berubah menjadi kegagalan, uji isolasi dan deteksi PD harus dilakukan selama serah terima dan operasi. Untuk cacat umum seperti paku logam dan serbuk selama uji serah terima, deteksi PD di bawah tegangan impuls harus diprioritaskan.