Bagaimana Tren Pemantauan Suhu Online Meningkatkan Keamanan Jaringan dan Efisiensi Pemeliharaan

Sistem tenaga listrik adalah jaringan skala besar yang terdiri dari berbagai komponen yang saling terhubung, termasuk pembangkit, transmisi, gardu induk, distribusi, dan peralatan pengguna akhir. Kegagalan pada peralatan listrik tidak hanya dapat menyebabkan pemadaman tak terduga dan kerugian finansial bagi perusahaan listrik, tetapi juga dapat menimbulkan kerusakan ekonomi yang signifikan bagi konsumen. Oleh karena itu, keandalan dan status operasional perangkat-perangkat ini secara langsung menentukan stabilitas dan keamanan seluruh sistem tenaga listrik, serta kinerja ekonomi, kualitas tenaga, dan keandalan layanan penyedia utilitas.

Pemantauan online peralatan listrik—dikombinasikan dengan metode komputasi canggih untuk menganalisis data yang dikumpulkan—memungkinkan deteksi dini potensi kerusakan, memfasilitasi tindakan pencegahan, dan mendukung diagnosis kesalahan ilmiah dan pemeliharaan berdasarkan kondisi. Ini berperan penting dalam meningkatkan keandalan dan keamanan operasi sistem tenaga listrik.

Dengan kemajuan dan kematangan teknologi pemantauan online yang berkelanjutan, bersama dengan aplikasi sukses di sektor listrik China dalam beberapa tahun terakhir, pemeliharaan berdasarkan kondisi secara bertahap menggantikan pemeliharaan berbasis waktu dan menjadi tren yang tidak terelakkan. Sejak awal 2010, State Grid Corporation of China telah menerbitkan Pedoman Teknis untuk Sistem Pemantauan Online Peralatan Gardu Induk dan mulai menerapkan pemeliharaan berdasarkan kondisi secara komprehensif, bertujuan untuk meningkatkan kecerdasan peralatan, mempromosikan perangkat dan teknologi pintar, serta mencapai peringatan keamanan online dan pemantauan peralatan cerdas.

Saat ini, pemantauan online utamanya fokus pada peralatan utama di gardu induk, termasuk:

• Peralatan kapasitif: pemantauan online kapasitansi dan kerugian dielektrik (tanδ)

• Pembatas arus petir oksida logam: pemantauan online total arus bocor dan arus resistif

• Transformator: pemantauan online analisis gas terlarut (DGA) di minyak isolasi, pelepasan parsial frekuensi ultra tinggi (UHF), pelepasan parsial dan tanδ penopang, serta karakteristik dinamis perubah tap beban

• GIS: pelepasan parsial UHF dan konten kelembaban (air mikro)

• Perangkat saklar: pemantauan karakteristik mekanis dan densitas gas SF₆

1. Kepentingan Pemantauan Suhu Online untuk Peralatan Listrik

Suhu adalah indikator kunci operasi normal peralatan utama. Titik-titik sambungan dalam peralatan listrik mungkin mengalami kompresi longgar, tekanan tidak cukup, atau degradasi permukaan kontak akibat siklus termal, pergeseran fondasi, cacat produksi, polusi lingkungan, beban berlebihan, atau oksidasi. Masalah-masalah ini meningkatkan hambatan kontak, menyebabkan kenaikan suhu saat arus mengalir. Hal ini mempercepat penuaan isolasi, mengurangi umur peralatan, dan dalam kasus yang parah, dapat memicu kesalahan busur, pembakaran peralatan, kerusakan luas, bahkan kebakaran dan ledakan—terutama di kontak bergerak dan tetap saklar pemutus, yang memiliki tingkat kegagalan tinggi. Semua ini menimbulkan ancaman konstan terhadap operasi peralatan yang aman.

Saat ini, sebagian besar pemantauan suhu masih bergantung pada metode tradisional seperti indikator suhu lilin dan termografi inframerah periodik. Pendekatan-pendekatan ini memiliki beberapa kekurangan:

• Indikator lilin mudah usang dan lepas, memiliki rentang suhu sempit, akurasi rendah, memerlukan pembacaan manual, dan tidak dapat mendukung manajemen otomatis;

• Termometer inframerah memerlukan pengukuran garis pandang, dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, dan sering gagal ketika terhalang;

• Inspeksi manual membutuhkan banyak tenaga, memerlukan kedekatan (menimbulkan risiko keselamatan), dan kurang real-time;

• Pemantauan offline gagal menangkap tren suhu atau mendeteksi anomali tepat waktu.

Oleh karena itu, metode offline tradisional tidak lagi memenuhi kebutuhan operasi sistem tenaga listrik yang efisien, aman, dan andal. Diperlukan teknologi pemantauan online yang memungkinkan pelacakan suhu real-time, deteksi tepat waktu kondisi abnormal, dan pencegahan kerusakan peralatan dan kecelakaan listrik. Selain itu, pemantauan suhu online memperluas cakupan pemantauan kondisi, memberikan parameter operasional vital untuk pemeliharaan berdasarkan kondisi, dan berkontribusi signifikan terhadap operasi aman dan stabil peralatan individu maupun seluruh sistem tenaga listrik.

2. Tren Pengembangan Teknologi Pemantauan Suhu Online untuk Peralatan Listrik

Teknologi pemantauan suhu online biasanya mengintegrasikan sistem sensor canggih, jaringan komunikasi, komputer dan pemrosesan informasi, sistem analisis ahli, dan repositori data. Dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan, bidang ini berkembang menuju otomatisasi, kecerdasan, dan praktikalitas.

2.1 Aplikasi Teknologi Internet of Things (IoT)

IoT dianggap sebagai gelombang informasi berikutnya setelah komputer dan internet, dan telah diakui sebagai industri strategis nasional yang baru di China, secara eksplisit diintegrasikan ke dalam pengembangan jaringan pintar. IoT menghubungkan objek fisik ke internet melalui sensor seperti RFID, GPS, dan pemindai laser, memungkinkan identifikasi, pelacakan, pemantauan, dan manajemen cerdas melalui pertukaran informasi.

Arsitektur IoT untuk pemantauan suhu peralatan listrik terdiri dari tiga lapisan: persepsi, jaringan, dan aplikasi.

• Lapisan Persepsi: Mengumpulkan data suhu real-time menggunakan sensor (misalnya, kontak atau jenis inframerah) yang dipasang langsung pada peralatan. Teknologi nirkabel jarak pendek seperti Zigbee, 2.4G, atau 433M digunakan untuk transmisi sinyal, memastikan isolasi tegangan tinggi.

• Lapisan Jaringan: Mengirim data antara lapisan persepsi dan aplikasi. Menggunakan jaringan komunikasi listrik yang aman, andal, dan real-time—utamanya serat optik, didukung oleh sistem carrier jalur listrik dan gelombang mikro digital.

• Lapisan Aplikasi: Memproses, menganalisis, dan memvisualisasikan data suhu di berbagai perangkat, menawarkan layanan seperti peringatan anomali, analisis tren, diagnosis online, dan berbagi data melalui platform cerdas.

IoT memungkinkan kesadaran komprehensif dan real-time, konektivitas yang andal, dan analisis data cerdas, membentuk dasar untuk sistem pemantauan suhu yang kuat dan skalabel.

2.2 Teknologi Sensing Pasif – Menggantikan Tenaga Baterai

Sebagian besar sensor suhu nirkabel bergantung pada baterai, yang menghadapi tantangan di lingkungan tegangan tinggi, arus tinggi, dan gangguan elektromagnetik. Baterai memiliki umur terbatas, memerlukan penggantian sering, dan berisiko meledak dalam kondisi suhu tinggi, membatasi keandalan dan keamanan sistem.

Untuk mengatasi batasan-batasan ini, teknologi sensing pasif—termasuk pengumpulan energi dari medan listrik/magnetik, daya RF, gradien termal, dan gelombang akustik permukaan—muncul sebagai arah masa depan. Sensor pasif menawarkan keuntungan jelas:

• Operasi bebas perawatan sepanjang siklus hidup peralatan, meningkatkan keandalan sistem

• Tanpa baterai berarti tidak ada risiko ledakan dan pemantauan suhu tinggi berkelanjutan untuk deteksi dini kerusakan;

• Penggunaan baterai yang berkurang mengurangi dampak lingkungan, menambah nilai sosial.

2.3 Pemantauan Suhu Terintegrasi Titik-Garis-Luasan

Pendekatan ini menggabungkan strategi pemantauan berbeda berdasarkan jenis dan kritisitas peralatan untuk cakupan optimal.

• Pemantauan Titik: Menargetkan titik panas lokal seperti kontak perangkat saklar, busbar, dan sambungan kabel di mana inspeksi eksternal sulit. Sensor dipasang langsung di titik-titik tersebut untuk pemantauan real-time.

• Pemantauan Garis: Fokus pada kabel listrik tegangan tinggi di terowongan, parit, atau rak kabel. Overheating dapat menyebabkan kebakaran dan pemadaman luas. Sensing serat optik terdistribusi (DTS) banyak digunakan, menawarkan isolasi, tahan korosi, toleransi suhu tinggi, dan kekebalan terhadap gangguan elektromagnetik. DTS memungkinkan profil suhu yang kontinu dan presisi sepanjang panjang kabel, dengan lokasi kerusakan yang akurat untuk respons cepat.

Aplikasi Mobile – Pemantauan Real-Time Kapan Saja, Di Mana Saja

Dengan peningkatan bandwidth jaringan mobile dan smartphone serta tablet yang kuat—terutama di era 4G—aplikasi mobile telah menjadi alat penting dalam operasi perusahaan. Mobilitas, kenyamanan, ketepatan waktu, dan personalisasi mereka banyak diterima dalam manajemen utilitas.

Integrasi data pemantauan peralatan ke aplikasi mobile melalui internet dan jaringan seluler membawa manfaat kunci:

• Menghilangkan batasan sistem intranet tradisional, memungkinkan akses real-time ke status peralatan kapan saja, di mana saja;

• Meningkatkan efisiensi inspeksi dengan fitur seperti pencatatan digital, pengambilan foto, penandaan GPS, dan pemindaian kode QR, mengubah inspeksi patroli menjadi proses mobile, digital, dan cerdas.

• Selama keadaan darurat, personel dapat dengan cepat menemukan kerusakan, melihat data real-time dan historis, dan merespons lebih cepat, meminimalisir durasi dan cakupan pemadaman.

Aplikasi mobile menghilangkan hambatan spasial dan temporal, meningkatkan efisiensi operasional, meningkatkan keamanan peralatan, dan mendukung pertumbuhan utilitas yang berkelanjutan.

3. Kesimpulan

Teknologi pemantauan kondisi online—terutama pemantauan suhu—merupakan komponen inti dari jaringan pintar masa depan, membantu perusahaan listrik meningkatkan keamanan peralatan dan kinerja ekonomi. Dengan kemajuan teknologi, pemantauan suhu akan berkembang menuju solusi yang komprehensif, cerdas, dan praktis. Integrasi dengan IoT, aplikasi mobile, dan teknologi lain yang muncul akan menentukan trajektori masa depan bidang ini.