5 Teknik Diagnosa Kegagalan untuk Trafo Daya Besar

Metode Diagnosa Kegagalan Trafo

1. Metode Rasio untuk Analisis Gas Terlarut

Untuk sebagian besar trafo daya yang terendam minyak, gas-gas yang mudah terbakar tertentu diproduksi dalam tangki trafo di bawah stres termal dan listrik. Gas-gas yang mudah terbakar yang terlarut dalam minyak dapat digunakan untuk menentukan karakteristik dekomposisi termal dari sistem isolasi kertas-minyak trafo berdasarkan kandungan gas spesifik dan rasionya. Teknologi ini pertama kali digunakan untuk diagnosa kegagalan pada trafo yang terendam minyak. Kemudian, Barraclough dan lainnya mengusulkan metode diagnosa kegagalan menggunakan empat rasio gas: CH4/H2, C2H6/CH4, C2H4/C2H6, dan C2H2/C2H4. Dalam standar IEC selanjutnya, rasio C2H6/CH4 dihilangkan, dan metode tiga-rasio yang dimodifikasi menjadi luas diterapkan. Rogers memberikan analisis dan penjelasan detail tentang kode rasio komponen gas dan metode penggunaannya dalam standar IEEE dan IEC. Aplikasi jangka panjang IEC 599 menunjukkan bahwa ia tidak sesuai dengan kondisi aktual dalam beberapa kasus dan tidak dapat mendiagnosis beberapa skenario kegagalan. Oleh karena itu, baik China maupun Asosiasi Listrik Jepang telah melakukan perbaikan pada kode IEC, sementara metode analisis gas terlarut lainnya juga telah mendapatkan aplikasi yang luas.

2. Metode Diagnosa Logika Fuzzy

Ahli teori kontrol Amerika L.A. Zadeh pertama kali mengusulkan metode diagnosa fuzzy, yang sejak itu telah mendapatkan aplikasi yang lebih luas. Logika fuzzy memiliki keunggulan dalam menyampaikan pengetahuan dan pengalaman kualitatif dengan batas-batas yang tidak jelas. Menggunakan konsep fungsi keanggotaan, ia membedakan himpunan fuzzy, memproses hubungan fuzzy, mensimulasikan penalaran berbasis aturan manusia, dan menyelesaikan berbagai masalah ketidakpastian dalam aplikasi praktis. Dalam praktiknya, trafo sering menunjukkan kegagalan dengan penyebab dan mekanisme yang tidak jelas, melibatkan banyak hubungan yang tidak pasti dan fuzzy yang tidak dapat dijelaskan atau dideskripsikan dengan baik oleh metode tradisional. Metode logika fuzzy dapat secara efektif menangani hubungan-hubungan yang tidak pasti ini dalam kegagalan trafo, memberikan pendekatan baru untuk diagnosa kegagalan trafo daya.

Untuk mengatasi keterbatasan kriteria rasio kritis yang kurang dalam metode rasio Rogers yang umum digunakan untuk diagnosa kegagalan trafo daya, metode menggunakan teori himpunan fuzzy telah diusulkan. Pendekatan ini memperkenalkan teknologi logika fuzzy ke dalam metode rasio tradisional dengan membuat batas rasio menjadi fuzzy. Metode ini telah menunjukkan efek aplikasi yang baik dalam mendiagnosis berbagai kegagalan trafo dan telah berkembang menjadi serangkaian metode diagnosa kegagalan, termasuk metode kombinasi kode, teknik klaster fuzzy, jaringan Petri, dan sistem abu-abu. Model-model ini mempertimbangkan fuzziness data secara inheren, meningkatkan kinerja dengan dataset yang kompleks, dan meningkatkan akurasi diagnosa kegagalan trafo.

3. Metode Diagnosa Sistem Pakar

Sistem pakar merupakan cabang penting dari kecerdasan buatan. Mereka adalah sistem program komputer yang mampu mensimulasikan pengalaman dan proses penalaran ahli manusia hingga batas tertentu. Berdasarkan data yang disediakan oleh pengguna, mereka menerapkan pengetahuan atau pengalaman pakar yang disimpan untuk membuat inferensi dan penilaian, akhirnya memberikan kesimpulan dengan tingkat kepercayaan untuk membantu pengambilan keputusan pengguna. Diagnosa kegagalan trafo daya adalah masalah yang sangat kompleks yang melibatkan banyak faktor.

Membuat penilaian yang akurat berdasarkan berbagai parameter memerlukan dasar teori yang kuat dan pengalaman pemeliharaan operasional yang kaya. Selain itu, karena variasi kapasitas trafo, tingkat tegangan, dan lingkungan operasional, kegagalan yang sama mungkin ditampilkan secara berbeda di berbagai trafo. Sistem pakar memiliki toleransi kegagalan dan adaptabilitas yang kuat, memungkinkan mereka untuk memodifikasi basis pengetahuannya berdasarkan pengetahuan diagnostik yang diperoleh untuk memastikan kelengkapan. Oleh karena itu, mereka dapat secara efektif mendiagnosis berbagai jenis trafo daya. Sistem pakar diagnosa kegagalan trafo daya dapat menentukan karakteristik kegagalan dengan mensintesis pengetahuan tentang penyebab dan jenis kegagalan, menggabungkan pengetahuan deteksi kegagalan termasuk analisis gas terlarut dalam minyak. Mereka dapat menangani masalah fuzzy dalam diagnosa kegagalan secara efektif menggunakan logika fuzzy, mengatasi botol leher sulitnya mendapatkan pengetahuan lengkap melalui metode himpunan kasar, dan membangun struktur yang cocok untuk diagnosa kolaboratif multi-pakar menggunakan arsitektur model papan tulis.

4. Metode Diagnosa Jaringan Saraf Tiruan

Jaringan saraf tiruan memodelkan aktivitas neuron secara matematis dan mewakili sistem pemrosesan informasi berdasarkan meniru struktur dan fungsi jaringan saraf otak. JST memiliki kemampuan self-organizing, adaptif, self-learning, toleran terhadap kegagalan, dan kemampuan aproksimasi non-linear yang kuat. Mereka dapat menerapkan fungsi prediksi, simulasi, dan kontrol fuzzy, menjadikannya alat yang kuat untuk memproses sistem non-linear. Menggunakan jaringan saraf tiruan untuk diagnosa kegagalan trafo berdasarkan komponen dan konsentrasi gas terlarut dalam minyak telah menjadi fokus penelitian dalam beberapa tahun terakhir. Ini telah menghasilkan berbagai metode diagnosa kegagalan berdasarkan JST, seperti metode dua-langkah JST, jaringan saraf tiruan backpropagation, model jaringan saraf berbasis pohon keputusan, model struktur hierarkis jaringan saraf gabungan, dan jaringan saraf berbasis fungsi radial. Metode-metode ini terus-menerus meningkatkan kecepatan konvergensi, kinerja klasifikasi, dan akurasi algoritma jaringan saraf.

5. Metode Diagnosa Lainnya

Selain empat metode yang disebutkan di atas, beberapa pendekatan lain juga digunakan untuk diagnosa kegagalan trafo. Dengan menggabungkan jaringan saraf dan teori bukti secara organik untuk memanfaatkan keunggulan saling melengkapi mereka, metode diagnosa kegagalan trafo yang komprehensif yang mengintegrasikan beberapa jaringan saraf dengan teori bukti dapat dikembangkan. Terinspirasi oleh mekanisme pengenalan dan memori yang efisien dari antibodi terhadap antigen dalam sistem imun biologis, jaringan antibodi self-organizing dan algoritma pembangkitan antibodi dapat diterapkan untuk menyelesaikan masalah diagnosa kegagalan trafo daya. Selain itu, metode diagnosa kegagalan trafo lainnya termasuk berdasarkan fusio informasi, teori himpunan kasar, pohon keputusan gabungan, jaringan Bayesian, sistem imun buatan, jaringan fungsi radial baru, dan mesin vektor dukungan.