Pengaruh Suhu Terhadap Tegangan Tembus Minyak Transformator Sesudah Dipurifikasi Fenol

TUGAS AKHIR

PENGARUH SUHU TERHADAP TEGANGAN TEMBUS MINYAK
TRANSFORMATOR SESUDAH DIPURIFIKASI FENOL
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat dalam
menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
oleh
HARAPAN SINGARIMBUN
NIM: 070402063

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2012

i
Universitas Sumatera Utara

Abstrak

Untuk memperbaiki kekuatan dielektrik minyak transformator dilakukan
purifikasi. Salah satu cara mempurifikasi minyak transformator yang pernah diteliti
adalah dengan adsorben fenol. Adsorben fenol merupakan substansi yang mampu
menyerap kontaminan yang ada pada minyak transformator. Dalam tugas akhir ini
akan diteliti pengaruh suhu terhadap tegangan tembus minyak transformator sesudah
dipurifikasi fenol. Dari hasil pengujian didapat bahwa pemanasan minyak
meyebabkan penurunan tegangan tembus pada minyak transformator sesudah
dipurifikasi fenol.

ii
Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur tiada terkira penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus
atas segala berkat dan karunianya yang telah diberikan kepada penulis, sehingga
penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul :
”PENGARUH SUHU TERHADAP TEGANGAN TEMBUS MINYAK
TRANSFORMATOR SESUDAH DIPURIFIKASI FENOL”
Penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan

studi dan memperoleh gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik Elektro, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Tugas Akhir ini penulis persembahkan untuk kedua orangtua yang telah
membesarkan penulis dengan kasih sayang yang tak ternilai harganya, yaitu
Nimbangsa Singarimbun, BA dan Mangku Tresia Br Sitepu, serta untuk ketiga
saudari penulis, yaitu kakak Veranita Br Singarimbun(keluarga), Enda Prihati Br
Singarimbun, SE(keluarga), dan Alemina Br Singarimbun, STP yang selalu
memberikan semangat kepada penulis dalam proses penyelesaian Tugas Akhir ini.
Selama masa kuliah sampai penyelesaian Tugas akhir ini, penulis juga
banyak mendapat dukungan, bimbingan, maupun bantuan dari berbagai pihak. Untuk
itu penulis ingin menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Syahrawardi, selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang telah
banyak

meluangkan waktu dan pikirannya untuk memberikan bantuan,

bimbingan, dan pengarahan kepada penulis selama penyusunan tugas akhir
ini.
iii
Universitas Sumatera Utara


2. Bapak Drs. H. Hasdari Helmi Rangkuti, MT selaku Dosen Wali penulis.
3. Bapak Ir.Surya Tarmizi Kasim, M.si selaku Ketua Departemen Teknik
Elektro FT.USU serta Bapak Rahmat Fauzi, ST,MT selaku Sekretaris
Departemen Teknik Elektro FT USU yang banyak memberi motivasi selama
penulis menjalani kuliah.
4. Seluruh staf pengajar Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara.
5. Keponakan tercinta penulis, Shonalila Putri Br Tarigan dan Cesar Gracia
Paskalia Sembiring.
6. Para asisten Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi, khususnya Rumonda
Sitepu, ST, yang dengan kerelaan hati meluangkan waktunya untuk
membantu pengambilan data tugas akhir ini.
7. Teman-teman seperjuangan stambuk 2007, terkhusus untuk Jon Iman saragih,
Francisco, Ramcheys Siahaan, Rocky Hezkia Ananta Bangun,ST, Asyer
Nababan, Jannes Pinem, Setia Sianipar, ST, Ramli Situmeang ST, Advent
Girsang, Habinsaran NS Sijabat, Kukuh Gumilar, Leonardo Hutauruk, Nobel
Paul Simorangkir, Benito Nugroho, Ade Putri SJP, Noramitha SUM, Mario
Sitorus, Niko Siagian, dan yang tidak bisa disebutkan satu per satu.
8. Pengurus IMTE 2011-2012, Ahmad muhajir Hasibuan, Irham Ansori,

Muhhamad Habibie Lubis dan pengurus lainnya.
9. Adik-adik junior baik stambuk 2008,2009, dan 2010.
10. Teman Terkasih, yaitu Meriyanti Agustinawati Br Ginting.
11. Serta untuk semua yang tidak bisa disebutkan oleh penulis, saya ucapkan
terimaksih sebesar-besarnya.

iv
Universitas Sumatera Utara

Penulis Sadar bahwa Tugas akhir ini masih kurang sempurna, oleh karena itu
penulis mengharapakan kritik dan saran yang membangun demi memperbaiki
tugas akhir ini. Akhir kata, semoga tugas akhir ini bermanfaat bagi penulis dan
pembaca.

Medan, Desember 2011

Penulis

v
Universitas Sumatera Utara


DAFTAR ISI

ABSTRAK ......................................................................................................

i

KATA PENGANTAR ....................................................................................

ii

DAFTAR ISI ...................................................................................................

v

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................

vii

DAFTAR TABEL ..........................................................................................


viii

BAB I

BAB II

PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang ....................................................................

1

I.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian ...........................................

2

I.3 Batasan Masalah..................................................................

2


I.4 Metode penelitian ................................................................

3

I.5 Sistematika Penulisan..........................................................

4

ISOLASI CAIR
II.1 Umum ................................................................................

6

II.2 Jenis-jenis Bahan Isolasi cair .............................................

7

II.3 Minyak Transformator .......................................................

8


II.4 Tembus Listrik Isolasi Cair................................................

9

II.5 Pengujian Minyak Transformator ......................................

11

II.6 Syarat-Syarat Minyak Transformator ................................

12

II.7 Pemurnian Mnyak Transformator ......................................

16

vi
Universitas Sumatera Utara


BAB III

MEKANISME TEMBUS LISTRIK PADA ISOLASI
CAIR DAN FENOL
III.1 Proses Dasar Ionisasi ........................................................

20

III.2 Teori Kegagalan Isolasi Cair ............................................

21

III.3 Fenol…………………………………………………….... 25
III.4 Pengaruh Kenaikan Suhu Terhadap Tegangan Tembus
Minyak Isolasi …………………………………………… 27

BAB IV

BAB V


PENGUJIAN
MINYAK
TRANSFORMATOR
SESUDAH DIPURIKIKASI FENOL
IV.1 Umum………………………………………………….

29

IV.2 Rangkaian Pengujian ........................................................

30

IV.3 Prosedur Pengujian...........................................................

31

IV.4 Data Hasil Pengujian ........................................................

32


IV.5 Analisis Data ....................................................................

32

KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 Kesimpulan ........................................................................

33

V.2 Saran ..................................................................................

33

DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................

34

LAMPIRAN

vii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Peralatan Pengujian Tembus Minyak ………………………… 11
Gambar 2.2 Gambar 2.2 Bejana Uji Tegangan Tembus Isolasi Cair
……. .........................................................................................

11

Gambar 3.1 Medan Elektrik Dalam Dielektrik…………………………….

20

Gambar 3.2 Gelembung-Gelembung pada Elektroda ..................................

23

Gambar 3.3 Gelembung-Gelembung Gas Menghubungkan Elektroda........

24

Gambar 3.4 Butiran Padat yang Bergerak dan Menghubungkan kedua
Elektroda. .................................................................................

24

Gambar 3.5 Bola Cair Memanjang Menghubungkan Elektroda ..................

25

Gambar 3.6 Ikatan Kimia Fenil Alkohol ......................................................

25

Gambar 3.7 Fenol .......................................................................................

26

Gambar 4.1 Hubungan Tegangan Tembus Dengan Suhu Minyak Untuk
Berbagai Konsentrasi Fenol .....................................................

33

viii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1

Nilai Viskositas Kinematik Berdasarkan Kelas Minyak ..........

14

Tabel 2.2

Nilai Flash Point Minimun Berdasarkan Kelas Minyak...........

17

Tabel 2.3

Nilai Pour Point Minimun Berdasarkan Kelas Minyak............

17

Tabel 4.1

Hasil Rata-Rata Pengujian Minyak Transformator yang
Dipurifikasi Fenol .....................................................................

32

ix
Universitas Sumatera Utara