Cara Mendiagnosis dan Menghilangkan Kegagalan Grounding Inti Transformator

Gulungan dan inti transformator adalah komponen utama yang bertanggung jawab untuk mentransmisikan dan mengubah energi elektromagnetik. Menjamin operasi yang andal merupakan perhatian utama. Data statistik menunjukkan bahwa masalah terkait inti merupakan penyebab ketiga tertinggi kegagalan transformator. Produsen telah memberikan perhatian yang semakin besar pada cacat inti dan telah menerapkan peningkatan teknis terkait dengan grounding inti yang andal, pemantauan grounding inti, dan memastikan grounding satu titik. Departemen operasional juga telah menekankan pentingnya mendeteksi dan mengidentifikasi kerusakan inti. Namun, kerusakan inti pada transformator masih sering terjadi, sebagian besar disebabkan oleh grounding multi-titik dan grounding inti yang buruk. Artikel ini memperkenalkan metode diagnosis dan penanganan untuk kedua jenis kerusakan tersebut.

1.Penghapusan Kerusakan Grounding Multi-Titik

1.1 Tindakan sementara saat transformator tidak dapat dihentikan operasinya

• Jika ada kabel grounding eksternal dan arus kerusakan cukup besar, kabel grounding dapat diputus sementara selama operasi. Namun, pemantauan yang cermat sangat diperlukan untuk mencegah inti dari potensial mengambang setelah titik kerusakan hilang.

• Jika kerusakan grounding multi-titik tidak stabil, sebuah resistor variabel (rheostat) dapat dimasukkan ke dalam rangkaian grounding kerja untuk membatasi arus di bawah 1 A. Nilai resistansi ditentukan dengan membagi tegangan yang diukur di antara kabel grounding normal yang terbuka dengan arus yang mengalir melalui kabel grounding.

• Analisis kromatografi harus digunakan untuk memonitor laju pembentukan gas di lokasi kerusakan.

• Setelah menemukan titik kerusakan secara akurat melalui pengukuran, jika tidak dapat diperbaiki langsung, tali grounding inti normal dapat dipindahkan ke posisi yang sama dengan titik kerusakan untuk mengurangi secara signifikan arus sirkulasi.

1.2 Tindakan perawatan menyeluruh

Setelah pemantauan mengkonfirmasi adanya kerusakan grounding multi-titik, transformator yang dapat dimatikan harus segera dipadamkan dan diperbaiki sepenuhnya untuk menghilangkan kerusakan secara total. Metode perawatan yang sesuai harus dipilih berdasarkan jenis dan penyebab grounding multi-titik. Namun, dalam beberapa kasus, bahkan setelah dimatikan dan inti dilepas, titik kerusakan tidak dapat ditemukan. Untuk menemukan titik grounding secara akurat di lapangan, metode berikut dapat digunakan:

• Metode DC: Putuskan tali bonding antara inti dan rangka penjepit. Terapkan tegangan DC 6 V di antara lapisan baja silikon di kedua sisi yoke. Kemudian, gunakan voltmeter DC untuk mengukur secara berurutan tegangan antara lapisan yang bersebelahan. Lokasi di mana tegangan membaca nol atau berbalik polaritas menandakan titik grounding kerusakan.

• Metode AC: Terapkan tegangan AC 220–380 V ke gulungan tekanan rendah, membentuk fluks magnetik di inti. Dengan tali bonding inti-rangka diputus, gunakan milliammeter untuk mendeteksi aliran arus yang menandakan kerusakan grounding multi-titik. Pindahkan probe milliammeter sepanjang tingkat lapisan yoke; titik di mana arus turun menjadi nol adalah lokasi kerusakan.

2. Fenomena Abnormal yang Disebabkan oleh Grounding Multi-Titik

• Arus eddy terinduksi di inti, meningkatkan kerugian inti dan menyebabkan pemanasan lokal.

• Jika grounding multi-titik parah dibiarkan tanpa perawatan untuk jangka waktu yang lama, operasi terus-menerus akan memanaskan minyak dan gulungan, secara bertahap mengubah usia insulasi minyak-kertas. Hal ini dapat menyebabkan pelapis isolasi antar lapisan memburuk dan mengelupas, menyebabkan pemanasan inti yang lebih parah dan akhirnya kebakaran inti.

• Grounding multi-titik yang berkepanjangan merusak minyak insulasi pada transformator terendam minyak, menghasilkan gas mudah terbakar yang mungkin memicu relé Buchholz (gas).

• Pemanasan inti dapat mengkarbonisasi blok kayu dan komponen penjepit di dalam tangki transformator.

• Grounding multi-titik yang parah dapat membakar konduktor grounding, mengakibatkan hilangnya grounding satu titik normal transformator—situasi yang sangat berbahaya.

• Grounding multi-titik juga dapat menyebabkan fenomena pelepasan parsial.

3. Alasan Mengapa Inti Harus Di-grounding di Satu Titik Selama Operasi Normal

Selama operasi normal, medan listrik ada antara gulungan yang dialiri listrik dan tangki transformator. Inti dan bagian logam lainnya berada dalam medan ini. Karena distribusi kapasitansi yang tidak merata dan kekuatan medan yang bervariasi, jika inti tidak di-grounding secara andal, fenomena muatan-lepas akan terjadi, merusak insulasi padat dan minyak. Oleh karena itu, inti harus di-grounding di tepat satu titik.

Inti terdiri dari lapisan baja silikon. Untuk mengurangi arus eddy, setiap lapisan diisolasi dari lapisan yang bersebelahan dengan hambatan kecil (biasanya hanya beberapa hingga puluhan ohm). Namun, karena kapasitansi antar lapisan yang sangat tinggi, lapisan-lapisan ini berfungsi sebagai jalur konduktif di bawah medan listrik bolak-balik. Dengan demikian, grounding inti di satu titik sudah cukup untuk menahan seluruh tumpukan ke potensial ground.

Jika inti atau komponen logamnya memiliki dua atau lebih titik grounding (grounding multi-titik), loop tertutup terbentuk antara titik-titik tersebut. Loop ini menghubungkan sebagian fluks magnetik, menginduksi gaya gerak listrik dan arus sirkulasi, yang menyebabkan pemanasan lokal dan mungkin bahkan membakar inti.

Hanya grounding satu titik pada inti transformator yang merupakan grounding yang andal dan normal—yaitu, inti harus di-grounding, dan harus di-grounding di tepat satu titik.

Kerusakan inti utamanya disebabkan oleh dua faktor: (1) praktek konstruksi yang buruk menyebabkan korsleting, dan (2) aksesori atau faktor eksternal yang menyebabkan grounding multi-titik.