Analisis Pengaruh Isolator yang Terpolusi Terhadap Distribusi Tegangan Isolator Rantai

56 a b c Gambar 4.4 a Isolator dengan Pengotor 550 gram NaCl b Isolator dengan Pengotor 900 CaCO 3 c Isolator dengan Pengotor 700 gram C

IV.5 Analisis Pengaruh Isolator yang Terpolusi Terhadap Distribusi Tegangan Isolator Rantai

Nilai dari kapasitansi C 1 , C 2 , dan C 3 sulit untuk dihitung sehingga perhitungan tegangan pada setiap unit isolator hasilnya kurang akurat. Oleh karena itu distribusi tegangan pada isolator rantai biasanya ditentukan dengan percobaan di laboratorium. Namun pada percobaan di laboratorium nilai C 2 dan C 3 diabaikan disebabkan arus bocor yang terjadi sangat kecil sehingga komponen kapasitansi yang diperhatikan adalah C 1 . 57 Berdasarkan penurunan rumus pada persamaan 2.15 dapat dibuktikan bahwa dengan turunnya nilai R mengakibatkan impedansi isolator akan menjadi berkurang. Dengan mengasumsikan bahwa arus pada masing masing isolator sama, maka nilai tegangan pikul yang dimiliki isolator didapatkan dengan menggunakan persamaan : � = � � � 4.11 Persamaan diatas terbukti berdasarkan hasil percobaan bahwa tegangan tembus elektroda bola-bola akan turun ketika dihubungkan pada isolator yang terpolusi. Hal ini disebabkan karena telah menurunnya nilai tahanan permukaan isolator yang disebabkan oleh polutan sehingga nilai dari impedansi isolator menurun, dimana pada persamaan diatas nilai impedansi isolator berbanding lurus dengan nilai tegangan. VI.5.1 Analisis distribusi tegangan isolator kondisi normal Gambar 4.5 Tegangan Setiap Unit Isolator pada Kondisi Normal 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Vi1 Vi2 Vi3 Vi4 Vi5 D is tr ib u si T egan gan x V t k V Posisi Isolator Kondisi Normal Kondisi Normal 58 Dilihat dari Gambar 4.5, tegangan setiap unit isolator hampir merata. Hal ini disebabkan isolator yang digunakan seragam sehingga tegangan yang dipikul masing-masing isolator hampir sama. IV.5.2 Analisis distribusi tegangan isolator terpolusi ringan dengan polutan NaCl Gambar 4.6 Perbandingan Tegangan Setiap Unit Isolator pada Kondisi Normal vs Isolator yang Terpolusi Ringan oleh Polutan NaCl Dilihat dari Gambar 4.6, tegangan setiap unit isolator rantai menjadi turun dikarenakan isolator piring ini telah terpolusi. Penurunan tegangan masing masing-masing isolator yakni: • Isolator posisi 1 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 9.58 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 2 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi isolator yang terpolusi ke 5,4,3,dan 2. Besar penurunan persentase tegangan adalah 26.97 dari isolator pada kondisi normal. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Vi1 Vi2 Vi3 Vi4 Vi5 D is tr ibus i T eg a ng a n x V t kV Posisi Isolator Isolator Terpolusi Ringan NaCl Kondisi Normal Isolator Terpolusi ke-5 Isolator Terpolusi ke-5 dan 4 Isolator Terpolusi ke-5, 4, dan 3 Isolator Terpolusi ke 5, 4, 3, dan 2 Semua Isolator Terpolusi 59 • Isolator posisi 3 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 32.45 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 4 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 27.33 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 5 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 26.42 dari isolator pada kondisi normal. IV.5.3 Analisis distribusi tegangan isolator terpolusi sedang dengan polutan NaCl Gambar 4.7 Perbandingan Tegangan Setiap Unit Isolator pada Kondisi Normal vs Isolator yang Terpolusi Sedang oleh Polutan NaCl Dilihat dari Gambar 4.7, tegangan setiap unit isolator rantai menjadi turun dikarenakan isolator piring ini telah terpolusi. Penurunan tegangan masing masing-masing isolator yakni: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Vi1 Vi2 Vi3 Vi4 Vi5 D is tr ibus i T eg a ng a n x V t kV Posisi Isolator Isolator Terpolusi Sedang NaCl Kondisi Normal Isolator Terpolusi ke-5 Isolator Terpolusi ke-5 dan 4 Isolator Terpolusi ke-5, 4, dan 3 Isolator Terpolusi ke 5, 4, 3, dan 2 Semua Isolator Terpolusi 60 • Isolator posisi 1 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 8.75 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 2 mengalami penurunan drastis pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 26.63 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 3 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi isolator yang terpolusi ke 5,4,3,dan 2. Besar penurunan persentase tegangan adalah 34.97 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 4 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi isolator yang terpolusi ke 5,4,3,dan 2. Besar penurunan persentase tegangan adalah 37.41 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 5 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 48.13 dari isolator pada kondisi normal. IV.5.4 Analisis distribusi tegangan isolator terpolusi berat dengan polutan NaCl Gambar 4.8 Perbandingan Tegangan Setiap Unit Isolator pada Kondisi Normal vs Isolator yang Terpolusi Berat oleh Polutan NaCl 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Vi1 Vi2 Vi3 Vi4 Vi5 D is tr ibus i T eg a ng a n x V t kV Posisi Isolator Isolator Terpolusi Berat NaCl Kondisi Normal Isolator Terpolusi ke-5 Isolator Terpolusi ke-5 dan 4 Isolator Terpolusi ke-5, 4, dan 3 Isolator Terpolusi ke 5, 4, 3, dan 2 Semua Isolator Terpolusi 61 Dilihat dari Gambar 4.8, tegangan setiap unit isolator rantai menjadi turun dikarenakan isolator piring ini telah terpolusi. Penurunan tegangan masing masing-masing isolator yakni: • Isolator posisi 1 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 28.64 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 2 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi isolator yang terpolusi ke 5,4,3,dan 2. Besar penurunan persentase tegangan adalah 37.8 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 3 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 40.02 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 4 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 43.78 dari isolator pada kondisi normal • Isolator posisi 5 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi isolator yang terpolusi ke 5,4,dan 3. Besar penurunan persentase tegangan adalah 44.51 dari isolator pada kondisi normal. 62 VI.5.5 Analisis distribusi tegangan isolator terpolusi ringan dengan polutan CaCO 3 Gambar 4.9 Perbandingan Tegangan Setiap Unit Isolator pada Kondisi Normal vs Isolator yang Terpolusi Ringan oleh Polutan CaCO 3 Dilihat dari Gambar 4.9, tegangan setiap unit isolator rantai menjadi turun dikarenakan isolator piring ini telah terpolusi. Penurunan tegangan masing masing-masing isolator yakni: • Isolator posisi 1 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 22.81 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 2 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 34.2 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 3 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi isolator yang terpolusi ke 5,4,3,dan 2. Besar penurunan persentase tegangan adalah 27.06 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 4 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 26.72 dari isolator pada kondisi normal. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Vi1 Vi2 Vi3 Vi4 Vi5 D is tr ibus i T eg a ng a n x V t kV Posisi Isolator Isolator Terpolusi Ringan CaCO3 Kondisi Normal Isolator Terpolusi ke-5 Isolator Terpolusi ke-5 dan 4 Isolator Terpolusi ke- 5, 4, dan 3 Isolator Terpolusi ke 5, 4, 3, dan 2 63 • Isolator posisi 5 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi isolator yang terpolusi ke 5,4,3, dan 2. Besar penurunan persentase tegangan adalah 34.21 dari isolator pada kondisi normal. IV.5.6 Analisis distribusi tegangan isolator terpolusi sedang dengan polutan CaCO 3 Gambar 4.10 Perbandingan Tegangan Setiap Unit Isolator pada Kondisi Normal vs Isolator yang Terpolusi Sedang oleh Polutan CaCO 3 Dilihat dari Gambar 4.10, tegangan setiap unit isolator rantai menjadi turun dikarenakan isolator piring ini telah terpolusi. Penurunan tegangan masing masing-masing isolator yakni: • Isolator posisi 1 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 43.44 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 2 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi isolator yang terpolusi ke 5,4,3,dan 2. Besar penurunan persentase tegangan adalah 42.32 dari isolator pada kondisi normal. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Vi1 Vi2 Vi3 Vi4 Vi5 D is tr ibus i T eg a ng a n x V t kV Posisi Isolator Isolator Terpolusi Sedang CaCO3 Kondisi Normal Isolator Terpolusi ke-5 Isolator Terpolusi ke-5 dan 4 Isolator Terpolusi ke-5, 4, dan 3 Isolator Terpolusi ke 5, 4, 3, dan 2 Semua Isolator Terpolusi 64 • Isolator posisi 3 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi isolator yang terpolusi ke 5,4,dan 3. Besar penurunan persentase tegangan adalah 46.67 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 4 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi isolator yang terpolusi ke 5,4,dan 3. Besar penurunan persentase tegangan adalah 46.85 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 5 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 42.43 dari isolator pada kondisi normal IV.5.7 Analisis distribusi tegangan isolator terpolusi berat dengan polutan CaCO 3 Gambar 4.11 Perbandingan Tegangan Setiap Unit Isolator pada Kondisi Normal vs Isolator yang Terpolusi Berat oleh Polutan CaCO 3 Dilihat dari Gambar 4.11, tegangan setiap unit isolator rantai menjadi turun dikarenakan isolator piring ini telah terpolusi. Penurunan tegangan masing masing-masing isolator yakni: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Vi1 Vi2 Vi3 Vi4 Vi5 D is tr ibus i T eg a ng a n x V t kV Posisi Isolator Isolator Terpolusi Berat CaCO3 Kondisi Normal Isolator Terpolusi ke-5 Isolator Terpolusi ke-5 dan 4 Isolator Terpolusi ke-5, 4, dan 3 Isolator Terpolusi ke 5, 4, 3, dan 2 Semua Isolator Terpolusi 65 • Isolator posisi 1 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 57.19 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 2 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi isolator yang terpolusi ke 5,4,3,dan 2. Besar penurunan persentase tegangan adalah 55.75 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 3 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi isolator yang terpolusi ke 5,4,dan 3. Besar penurunan persentase tegangan adalah 61.35 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 4 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi isolator yang terpolusi ke 5 dan 4. Besar penurunan persentase tegangan adalah 72.76 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 5 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi isolator yang terpolusi ke 5 dan 4. Besar penurunan persentase tegangan adalah 71.16 dari isolator pada kondisi normal. IV.5.8 Analisis distribusi tegangan isolator terpolusi ringan dengan polutan C Gambar 4.12 Perbandingan Tegangan Setiap Unit Isolator pada Kondisi Normal vs Isolator yang Terpolusi Ringan oleh Polutan C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Vi1 Vi2 Vi3 Vi4 Vi5 D is tr ibus i T eg a ng a n x V t kV Posisi Isolator Isolator Terpolusi Ringan C Kondisi Normal Isolator Terpolusi ke-5 Isolator Terpolusi ke-5 dan 4 Isolator Terpolusi ke-5, 4, dan 3 Isolator Terpolusi ke 5, 4, 3, dan 2 Semua Isolator Terpolusi 66 Dilihat dari Gambar 4.12, tegangan setiap unit isolator rantai menjadi turun dikarenakan isolator piring ini telah terpolusi. Penurunan tegangan masing masing-masing isolator yakni: • Isolator posisi 1 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 14.27 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 2 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 28.55 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 3 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 25 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 4 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi isolator yang terpolusi ke 5,4 dan 3. Besar penurunan persentase tegangan adalah 33.2 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 5 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi isolator yang terpolusi ke 5,4,3 dan 2. Besar penurunan persentase tegangan adalah 33.4 dari isolator pada kondisi normal. 67 IV.5.9 Analisis distribusi tegangan isolator terpolusi sedang dengan polutan C Gambar 4.13 Perbandingan Tegangan Setiap Unit Isolator pada Kondisi Normal vs Isolator yang Terpolusi Sedang oleh Polutan C Dilihat dari Gambar 4.13, tegangan setiap unit isolator rantai menjadi turun dikarenakan isolator piring ini telah terpolusi. Penurunan tegangan masing masing-masing isolator yakni: • Isolator posisi 1 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 12.5 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 2 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 31.72 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 3 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi isolator yang terpolusi ke 5,4,3 dan 2. Besar penurunan persentase tegangan adalah 29.01 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 4 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi isolator yang terpolusi ke 5,4,3 dan 2. Besar penurunan persentase tegangan adalah 46.15 dari isolator pada kondisi normal. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Vi1 Vi2 Vi3 Vi4 Vi5 D is tr ibus i T eg a ng a n x V t kV Posisi Isolator Isolator Terpolusi Sedang C Kondisi Normal Isolator Terpolusi ke- 5 Isolator Terpolusi ke- 5 dan 4 Isolator Terpolusi ke- 5, 4, dan 3 Isolator Terpolusi ke 5, 4, 3, dan 2 Semua Isolator Terpolusi 68 • Isolator posisi 5 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 45.61 dari isolator pada kondisi normal. IV.5.10 Analisis distribusi tegangan isolator terpolusi berat dengan polutan C Gambar 4.14 Perbandingan Tegangan Setiap Unit Isolator pada Kondisi Normal vs Isolator yang Terpolusi Berat oleh Polutan C Dilihat dari Gambar 4.14, tegangan setiap unit isolator rantai menjadi turun dikarenakan isolator piring ini telah terpolusi. Penurunan tegangan masing masing-masing isolator yakni: • Isolator posisi 1 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 39.48 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 2 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi isolator yang terpolusi ke 5,4,3 dan 2. Besar penurunan persentase tegangan adalah 42.44 dari isolator pada kondisi normal. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Vi1 Vi2 Vi3 Vi4 Vi5 D is tr ibus i T eg a ng a n x V t kV Posisi Isolator Isolator Terpolusi Berat C Kondisi Normal Isolator Terpolusi ke-5 Isolator Terpolusi ke-5 dan 4 Isolator Terpolusi ke-5, 4, dan 3 Isolator Terpolusi ke 5, 4, 3, dan 2 Semua Isolator Terpolusi 69 • Isolator posisi 3 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi semua isolator terpolusi. Besar penurunan persentase tegangan adalah 45.64 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 4 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi isolator yang terpolusi ke 5,4, dan 3. Besar penurunan persentase tegangan adalah 56.53 dari isolator pada kondisi normal. • Isolator posisi 5 mengalami penurunan tegangan terbesar pada kondisi isolator yang terpolusi ke 5. Besar penurunan persentase tegangan adalah 72.01 dari isolator pada kondisi normal. IV.6 Analisis Perbandingan Tegangan Pikul dari Jumlah Unit Isolator pada Kondisi Normal dan Terpolusi. IV.6.1 Analisis kondisi normal Gambar 4.15 Tegangan yang Dipikul Jumlah Unit Isolator pada Kondisi Normal Dari Gambar 4.15 terlihat bahwa kemampuan dari isolator meningkat secara konstan dengan penambahan unit isolator. Hal ini disebabkan karena distribusi tegangan masing-masing isolator hampir merata. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 1 2 3 4 5 kV Jumlah Unit Isolator Kondisi Normal Kondisi … 70 VI.6.2 Analisis perbandingan tegangan pikul dari jumlah unit isolator terpolusi ringan secara merata dengan kondisi normal. Gambar 4.16 Tegangan yang Dipikul Jumlah Unit Isolator pada Kondisi Terpolusi Ringan vs Kondisi Normal Dilihat dari Gambar 4.16, tegangan yang dipikul jumlah unit isolator pada kondisi terpolusi mengalami penurunan dari kondisi normal. Dari grafik terlihat bahwa penurunan distribusi tegangan terbesar terjadi pada polutan CaCO 3 dan yang terkecil adalah NaCl. Selain besarnya nilai konduktivitas dari suatu polutan,yang dapat menyebabkan penurunan distribusi tegangan ini disebabkan karena daya rekat polutan dan daya polutan tersebut dalam menyerap air. CaCO 3 memiliki daya higroskopis yang cukup tinggi sehingga CaCO 3 dapat menyerap air lebih banyak dibandingkan dengan C dan NaCl. Besar penurunan tegangan untuk seluruh unit isolator yang terpolusi ringan yakni : 25.51 untuk CaCO 3 , 23.6 , dan 22.45 untuk C dan NaCl. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 1 2 3 4 5 kV Jumlah Unit Isolator Isolator Terpolusi Ringan Kondisi Normal Terpolusi NaCl Terpolusi CaCO3 71 IV.6.3 Analisis perbandingan tegangan pikul dari jumlah unit isolator terpolusi sedang secara merata dengan kondisi normal Gambar 4.17 Tegangan yang Dipikul Jumlah Unit Isolator pada Kondisi Terpolusi Sedang vs Kondisi Normal Dilihat dari Gambar 4.17, tegangan yang dipikul jumlah unit isolator pada kondisi terpolusi mengalami penurunan dari kondisi normal. Dari grafik terlihat bahwa penurunan distribusi tegangan terbesar terjadi pada polutan CaCO 3 dan yang terkecil adalah NaCl. Besar penurunan tegangan untuk seluruh unit isolator yang terpolusi ringan yakni : 36.26 untuk CaCO 3 , 30.11 , dan 28.71 untuk C dan NaCl. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 1 2 3 4 5 kV Jumlah Unit Isolator Isolator Terpolusi Sedang Kondisi Normal Terpolusi NaCl Terpolusi CaCO3 Terpolusi C 72 IV.6.4 Analisis perbandingan tegangan pikul dari jumlah unit isolator terpolusi berat secara merata dengan kondisi normal Gambar 4.18 Tegangan yang Dipikul Jumlah Unit Isolator pada Kondisi Terpolusi Berat vs Kondisi Normal Dilihat dari Gambar 4.18, tegangan yang dipikul jumlah unit isolator pada kondisi terpolusi mengalami penurunan dari kondisi normal. Dari grafik terlihat bahwa penurunan distribusi tegangan terbesar terjadi pada polutan CaCO 3 dan yang terkecil adalah NaCl. Besar penurunan tegangan untuk seluruh unit isolator yang terpolusi ringan yakni : 44.47 untuk CaCO 3 , 38.74 , dan 35.05 untuk C dan NaCl. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 1 2 3 4 5 kV Jumlah Unit Isolator Isolator Terpolusi Berat Kondisi Normal Terpolusi NaCl Terpolusi CaCO3 73

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN