SENSOR INDUKTIF PADA PENGUKURAN PELUAHAN SEBAGIAN.
SENSOR INDUKTIF PADA PENGUKURAN
PELUAHAN SEBAGIAN
TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Program Strata I
Pada jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Andalas
OLEH :
YONARI MAULANA
NIM : 0810952038
PEMBIMBING :
EKA PUTRA WALDI, M. Eng
NIP : 197212201998051003
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2014
ABSTRAK
Peluahan sebagian adalah proses ionisasi yang terjadi dalam volume
isolasi yang kecil sehingga mengakibatkan tidak homogennya medan listrik.
Pengujian peluahan sebagian dapat dilakukan dengan beberapa metoda, salah
satunya adalah dengan menggunakan sensor impedansi Z. Namun, jika terjadi
kegagalan maka osiloskop sebagai unit pembaca gelombang akan dialiri oleh arus
yang besar yang dapat menyebabkan terjadinya kerusakan karena terhubung
secara elektris dengan rangkaian.
Tugas akhir membahas tentang pendeteksian pulsa peluahan menggunakan
sensor induktif loop (ILS), yaitu sensor yang digunakan untuk mendeteksi peluahan
sebagian yang terjadi pada sampel dengan memanfaatkan prinsip induksi
elektromagnetik guna meminimalisir kerusakan osiloskop. Dengan menggunakan
sensor induktif ini, osiloskop tidak berhubungan langsung dengan rangkaian
utama, sehingga saat terjadi kegagalan, arus yang besar tidak mengalir ke
osiloskop melainkan langsung diketanahkan.
Pengukuran dilakukan dengan menggunakan dua sensor yang ada, yaitu
sensor impedansi dan induksi. Hasil yang didapatkan akan dibandingkan untuk
melihat tingkat akurasi dan presisi dari sensor yang dirancang. Peluahan yang
terdeteksi ditampilkan pada osiloskop dan PC dengan bantuan program Labview.
Hasil yang didapatkan dari pebandingan sensor impedansi Z dengan sensor
induksi tidak jauh berbeda. Sehingga sensor dapat digunakan sebagai pendeteksi
pulsa peluahan sebagian
Kata kunci
: Peluahan Sebagian, Sensor Induksi, Sensor Impedansi.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Peluahan sebagian adalah proses ionisasi yang terjadi dalam volume isolasi
yang kecil (contoh pada celah udara di material padat) karena menyebabkan medan
listrik yang tidak homogen. Energi yang dihasilkan pada proses ionisasi ini realtif
kecil dan terjadi secara terus menerus. Hal ini akan menyebabkan kegagalan jika
terjadi dalam waktu lama.
Peluahan di dalam meterial isolasi dikarenakan stress elektrik yang tinggi
melewati rongga berisi udara. Stress listrik yang tinggi ini terbentuk akibat gradien
tegangan antara tegangan yang diberikan dengan ground potensial. [5]
Peluahan menyebabkan adanya pola impuls arus menuju sampel. Untuk
mendeteksi impuls ini dapat dilakukan dengan berbagai metoda untuk melihat
karakteristik pulsa peluahan sebagian yang berlangsung. Salah satunya adalah
dengan rangkaian impedanzi Z. Impedansi digunakan sebagai sensor yang dapat
dihubungkan secara seri dengan sampel atau seri dengan kopling kapasitor. Kedua
metoda ini setara secara elektrik, namun berbeda secara polaritasnya.
Di antara kedua cara tersebut, pemasangan impedansi secara seri dengan
kopling kapasitor memiliki keamanan lebih tinggi terhadap osiloskop sebagai unit
pembaca/penampil gelombang peluahan yang terjadi atau peralatan lainnya.
Namun jika terjadi kerusakan pada kapasitor maka bisa mengakibatkan kerusakan
pada alat lain termasuk osiloskop. Masalah ini dapat diminimalisir dengan
menggunakan sensor induktif loop (ILS).
Sensor induktif loop (ILS) merupakan sensor yang digunakan untuk
mendeteksi peluahan sebagian yang terjadi pada sampel dengan memanfaatkan
prinsip induksi elektromagnetik. Dengan menggunakan sensor induktif ini,
osiloskop tidak berhubungan langsung dengan rangkaian utama, sehingga saat
terjadi kegagalan, arus yang besar tidak mengalir ke osiloskop melainkan langsung
diketanahkan.
Dari permasalahan tersebut maka pada tugas kahir ini akan membuat sensor
induksi (ILS) untuk mengatasi kerusakan pada osiloskop dan unit lain karena
menerima arus yang besar saat terjadinya kegagalan isolasi (breakdown) atau
kerusakan kopling kapasitor.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang penulisan tugas akhir yang telah dijelaskan, maka
dapat disusun rumusan masalah sebagai berikut :
a. Bagaimana cara membuat sensor yang mendeteksi peluahan sebagian agar
lebih aman?
b. Bagaimana menentukan titik-titik sampling secara tepat dan cepat untuk
menganalisis hasil pengukuran peluahan sebagian agar lebih mudah dan
lebih cepat?
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
1. Membuat sensor yang lebih aman dengan menggunakan proses induksi.
2. mengatasi saat kegagalan isolasi ataupun kopling kapasitor, agar
osiloskop tidak menerima tegangan tinggi saat terjadi breakdown.
1.4 Manfaat Penelitian
Hasil penelitian dan penulisan tugas akhir ini diharapkan agar dapat memberikan
hasil
berupa :
1. Rancangan sensor partial discharge.
2. Alat yang dirancang lebih memudahkan saat pengukuran peluahan
sebagaian.
1.5 Batasan Masalah
1. Pengamatan pulsa Partial Discharge dilakukan melalui Oscilloscope DPO
5104, 4 channel, produksi Tektronix.
2. Sampel isolasi polimer yang digunakan adalah jenis Low Density Poly
Ethylen (LDPE) ketebalan 25 mikrometer (µm).
3. Elektroda yang digunakan jarum dan silinder
4. Pengamatan dilakukan menggunakan sensor induktif loop.
5. Tegangan uji yang diterapkan berupa sumber bolak-balik (AC) dengan
tegangan kerja 5 kV dan frekuensi 50 Hz.
6. Tidak membahas secara detail/mendalam tentang program yang digunakan.
PELUAHAN SEBAGIAN
TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Program Strata I
Pada jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Andalas
OLEH :
YONARI MAULANA
NIM : 0810952038
PEMBIMBING :
EKA PUTRA WALDI, M. Eng
NIP : 197212201998051003
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2014
ABSTRAK
Peluahan sebagian adalah proses ionisasi yang terjadi dalam volume
isolasi yang kecil sehingga mengakibatkan tidak homogennya medan listrik.
Pengujian peluahan sebagian dapat dilakukan dengan beberapa metoda, salah
satunya adalah dengan menggunakan sensor impedansi Z. Namun, jika terjadi
kegagalan maka osiloskop sebagai unit pembaca gelombang akan dialiri oleh arus
yang besar yang dapat menyebabkan terjadinya kerusakan karena terhubung
secara elektris dengan rangkaian.
Tugas akhir membahas tentang pendeteksian pulsa peluahan menggunakan
sensor induktif loop (ILS), yaitu sensor yang digunakan untuk mendeteksi peluahan
sebagian yang terjadi pada sampel dengan memanfaatkan prinsip induksi
elektromagnetik guna meminimalisir kerusakan osiloskop. Dengan menggunakan
sensor induktif ini, osiloskop tidak berhubungan langsung dengan rangkaian
utama, sehingga saat terjadi kegagalan, arus yang besar tidak mengalir ke
osiloskop melainkan langsung diketanahkan.
Pengukuran dilakukan dengan menggunakan dua sensor yang ada, yaitu
sensor impedansi dan induksi. Hasil yang didapatkan akan dibandingkan untuk
melihat tingkat akurasi dan presisi dari sensor yang dirancang. Peluahan yang
terdeteksi ditampilkan pada osiloskop dan PC dengan bantuan program Labview.
Hasil yang didapatkan dari pebandingan sensor impedansi Z dengan sensor
induksi tidak jauh berbeda. Sehingga sensor dapat digunakan sebagai pendeteksi
pulsa peluahan sebagian
Kata kunci
: Peluahan Sebagian, Sensor Induksi, Sensor Impedansi.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Peluahan sebagian adalah proses ionisasi yang terjadi dalam volume isolasi
yang kecil (contoh pada celah udara di material padat) karena menyebabkan medan
listrik yang tidak homogen. Energi yang dihasilkan pada proses ionisasi ini realtif
kecil dan terjadi secara terus menerus. Hal ini akan menyebabkan kegagalan jika
terjadi dalam waktu lama.
Peluahan di dalam meterial isolasi dikarenakan stress elektrik yang tinggi
melewati rongga berisi udara. Stress listrik yang tinggi ini terbentuk akibat gradien
tegangan antara tegangan yang diberikan dengan ground potensial. [5]
Peluahan menyebabkan adanya pola impuls arus menuju sampel. Untuk
mendeteksi impuls ini dapat dilakukan dengan berbagai metoda untuk melihat
karakteristik pulsa peluahan sebagian yang berlangsung. Salah satunya adalah
dengan rangkaian impedanzi Z. Impedansi digunakan sebagai sensor yang dapat
dihubungkan secara seri dengan sampel atau seri dengan kopling kapasitor. Kedua
metoda ini setara secara elektrik, namun berbeda secara polaritasnya.
Di antara kedua cara tersebut, pemasangan impedansi secara seri dengan
kopling kapasitor memiliki keamanan lebih tinggi terhadap osiloskop sebagai unit
pembaca/penampil gelombang peluahan yang terjadi atau peralatan lainnya.
Namun jika terjadi kerusakan pada kapasitor maka bisa mengakibatkan kerusakan
pada alat lain termasuk osiloskop. Masalah ini dapat diminimalisir dengan
menggunakan sensor induktif loop (ILS).
Sensor induktif loop (ILS) merupakan sensor yang digunakan untuk
mendeteksi peluahan sebagian yang terjadi pada sampel dengan memanfaatkan
prinsip induksi elektromagnetik. Dengan menggunakan sensor induktif ini,
osiloskop tidak berhubungan langsung dengan rangkaian utama, sehingga saat
terjadi kegagalan, arus yang besar tidak mengalir ke osiloskop melainkan langsung
diketanahkan.
Dari permasalahan tersebut maka pada tugas kahir ini akan membuat sensor
induksi (ILS) untuk mengatasi kerusakan pada osiloskop dan unit lain karena
menerima arus yang besar saat terjadinya kegagalan isolasi (breakdown) atau
kerusakan kopling kapasitor.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang penulisan tugas akhir yang telah dijelaskan, maka
dapat disusun rumusan masalah sebagai berikut :
a. Bagaimana cara membuat sensor yang mendeteksi peluahan sebagian agar
lebih aman?
b. Bagaimana menentukan titik-titik sampling secara tepat dan cepat untuk
menganalisis hasil pengukuran peluahan sebagian agar lebih mudah dan
lebih cepat?
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
1. Membuat sensor yang lebih aman dengan menggunakan proses induksi.
2. mengatasi saat kegagalan isolasi ataupun kopling kapasitor, agar
osiloskop tidak menerima tegangan tinggi saat terjadi breakdown.
1.4 Manfaat Penelitian
Hasil penelitian dan penulisan tugas akhir ini diharapkan agar dapat memberikan
hasil
berupa :
1. Rancangan sensor partial discharge.
2. Alat yang dirancang lebih memudahkan saat pengukuran peluahan
sebagaian.
1.5 Batasan Masalah
1. Pengamatan pulsa Partial Discharge dilakukan melalui Oscilloscope DPO
5104, 4 channel, produksi Tektronix.
2. Sampel isolasi polimer yang digunakan adalah jenis Low Density Poly
Ethylen (LDPE) ketebalan 25 mikrometer (µm).
3. Elektroda yang digunakan jarum dan silinder
4. Pengamatan dilakukan menggunakan sensor induktif loop.
5. Tegangan uji yang diterapkan berupa sumber bolak-balik (AC) dengan
tegangan kerja 5 kV dan frekuensi 50 Hz.
6. Tidak membahas secara detail/mendalam tentang program yang digunakan.