buku petunjuk sistem dc.pdf
TRANSCRIPT
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
1/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik i
DAFTAR ISI
Daftar Isi .......................................................................................................................................i
Daftar Gambar............................................................................................................................ iii
Daftar TABEL .............................................................................................................................iv
Daftar Lampiran...........................................................................................................................v
SISTEM DC.................................................................................................................................1
1.
PENDAHULUAN..........................................................................................................1
1.1.
Gambaran Umum .........................................................................................................1
1.2.
Peralatan Sistem DC....................................................................................................2
1.3. BagianBagian Utama Peralatan Sistem DC................................................................2
1.4.
Rectifier / Charger ........................................................................................................3
1.5.
Mode Operasi Pengisian pada Rectifier / Charger.......................................................6
1.5.1 Floating Charge ...........................................................................................................6
1.5.2 Equalizing Charge .......................................................................................................6
1.5.3 Boosting Charge..........................................................................................................6
1.6. Baterai ..........................................................................................................................7
1.6.1 Elektroda .....................................................................................................................7
1.6.2 Elektrolit ......................................................................................................................7
1.6.3 Sel Baterai ...................................................................................................................7
1.6.3.1 Steel container.............................................................................................................8
1.6.3.2 Plastic container ..........................................................................................................8
1.6.4 Terminal dan Penghubung Baterai ..............................................................................8
1.7. Konduktor.....................................................................................................................9
1.8.
Terminal - terminal........................................................................................................9
1.9. FMEA ...........................................................................................................................9
2. PEDOMAN PEMELIHARAAN..................................................................................11
2.1
In service inspection / Inspeksi dalam keadaan operasi .......................................11
2.1.1
Inspeksi Mingguan.....................................................................................................11
2.1.2
Inspeksi Bulanan .......................................................................................................11
2.2
In service Measurement .............................................................................................11
2.2.1
Periode Mingguan......................................................................................................11
2.2.2
Periode Bulanan ........................................................................................................12
2.2.3 Periode 6 Bulanan .....................................................................................................12
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
2/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik ii
2.2.4
Pengujian dan Pengukuran 1 Tahunan......................................................................12
2.2.5
Pengujian dan Pengukuran 2 Tahunan......................................................................13
2.3 Pemeliharaan/ Pengujian setelah Gangguan..............................................................13
3. EVALUASI HASIL PEMELIHARAAN ......................................................................17
3.1 In-Service Inspection ...............................................................................................17
3.2 In-Service Measurement..........................................................................................17
3.3 Shutdown Testing ....................................................................................................18
3.4 Metode.....................................................................................................................20
4. REKOMENDASI.........................................................................................................20
GLOSARRY ..............................................................................................................................31
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
3/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Diagram Instalasi Sistem DC............................................................................. 1
Gambar 1.2 Blok Diagram Sistem DC................................................................................... 2
Gambar 1.3 Transformator 3 fasa ......................................................................................... 3
Gambar 1.4 Diagram Penyearah thyristor 3 fasa .................................................................. 3
Gambar 1.5 Rangkaian Filter (Penyaring) ............................................................................. 4
Gambar 1.6 Modul Elektronik AVR........................................................................................ 4
Gambar 1.7 Diagram Voltage Droper .................................................................................... 5
Gambar 1.8 PCB rangkaian elektronik VR ........................................................................... 6
Gambar 1.9 Reaksi elektrokimia pada sel baterai discharge dan charge .............................. 7
Gambar 1.10 Plastic container dan Steel container................................................................ 8
Gambar 1.11 Terminal Penghubung baterai ........................................................................... 8
Gambar 1.12 Diagram Panel Distribusi ................................................................................... 9
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
4/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik iv
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rectifier ............................................... 14
Tabel 2. 2 Tabel Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rectifier...................................... 14
Tabel 2. 3 Tabel Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rangkaian Beban ...................... 16
Tabel 3. 14 Tabel In-Service Inspection................................................................................ 17
Tabel 3. 2 5 In-Service Measurement .................................................................................... 17
Tabel 3. 36 Tabel Shutdown Testing .................................................................................... 18
Tabel 4. 17 Tabel Rekomendasi In-Service Inspection rectifier ............................................ 20
Tabel 4. 2.8 Tabel Rekomendasi In-Service Inspection baterai ............................................. 21
Tabel 4. 39 Tabel Rekomendasi In-Service Measurement.................................................... 21
Tabel 4. 4.10 Tabel Rekomendasi Shutdown Testing.............................................................. 22
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
5/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik v
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 - FORMULIR HASIL UJI ........................................................................................ 25Lampiran 2 - HASIL PENGUJIAN FUNGSI RECTIFIER DAN VOLTAGE DROPER ................ 29
Lampiran 3 - FMEA................................................................................................................... 30
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
6/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 1
SISTEM DC
1. PENDAHULUAN
1.1. Gambaran Umum
Dalam pengoperasian tenaga listrik terdapat dua macam sumber tenaga untuk kontrol
di dalam Gardu Induk, ialah sumber arus searah (DC) dan sumber arus bolak balik
(AC). Sumber tenaga untuk kontrol selalu harus mempunyai keandalan dan stabilitas
yang tinggi. Karena persyaratan inilah dipakai baterai sebagai sumber arus searah.
Catu daya sumber DC digunakan untuk kebutuhan operasi relai proteksi dan kontrol
serta untuk scadatel.
Untuk kebutuhan operasi relai dan kontrol di PLN terdapat dua sistem catu daya
pasokan arus searah yaitu DC 110V dan DC 220V, sedangkan untuk kebutuhan
scadatel menggunakan sistem Catu Daya DC 48V.
Catu daya DC bersumber dari rectifier dan baterai terpasang pada instalasi secara
paralel dengan beban, sehingga dalam operasionalnya disebut Sistem DC.
Tujuan Pemeliharaan Sistem DC adalah : untuk mengusahakan agar rectifier dan
baterai berikut rangkaiannya selalu bekerja sesuai karakteristiknya, sehingga
diharapkan Sistem DC mempunyai keandalan yang tinggi. Diagram instalasi Sistem
DC dapat dilihat pada gambar .1.1
Gambar 1.1 Diagram Instalasi Sistem DC
BEBAN DC
REL DC
FUSE
REL 20KV
RECTIFIER
TRAFO PS
MCB
BATERE
BEBAN DC
REL DC
FUSE
REL 20KV
RECTIFIER
TRAFO PS
MCB
BATERE
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
7/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 2
1.2. Peralatan Sistem DC
Secara umum, sistem DC dapat digambarkan sesuai blok diagram ( Gambar 1.2. )
Gambar 1.2 Blok Diagram Sistem DC
1.3. BagianBagian Utama Peralatan Sistem DC
1.3.1 Rectifier / Charger.
Rectifieratau Charger adalah suatu rangkaian alat listrik untuk mengubah arus listrik
bolak- balik (AC) menjadi arus searah (DC)Umumnya Rectifieryang terpasang di Gardu berfungsi untuk mengisi muatan baterai,
memasok daya secara kontinu ke beban dan menjaga baterai agar tetap dalam
kondisi penuh.
1.3.2 Baterai
Suatu alat penyimpan energi listrik arus searah, yang berfungsi sebagai sumber
cadangan ke beban.
1.3.3 Konduktor
Berfungsi sebagai penghantar energi listrik arus searah dari sumber ke beban.
1.3.4 Terminal terminal
Berfungsi sebagai tempat percabangan dimana energi listrik akan dikirim atau dibagi
ke beban-beban.
a
b
cd
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
8/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 3
1.4. Rectifier / Charger
1.4.1 Transformator Utama
Transformator utama yang terpasang pada rectifierbiasanya merupakan transformator
step-down berfungsi sebagai penurun tegangan dari tegangan AC 220/380 volt
menjadi 110 /48 volt contoh transformator utama sebagai yang diperlihatkan pada
gambar 3.
Besar kapasitasnya harus disesuaikan dengan kapasitas baterai terpasang dan beban
sumber DC di Gardu Induk tersebut, paling tidak kapasitas arus output transformator
harus lebih besar 20% dari arus pengisian baterai.
Gambar 1.3 Transformator 3 fasa
1.4.2 Penyearah Thyristor
Untuk bisa mengatur tegangan keluaran penyearah digunakan penyearah jembatan
thyristor3 fasa, penyearah ini dari bahan semi konduktor yang dilengkapi dengan satu
terminal kontrol untuk mengatur sudut penyalaan thyristor.
Gambar 1.4 Diagram Penyearah thyristor 3 fasa
+
-
Rangkaiankontrol
elektronikAVR
R
S
T
Beban
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
9/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 4
1.4.3 Filter (penyaring)
Filter berfungsi sebagai penyaring tegangan DC yang keluar dari rangkaian penyearah
agar dapat menghasilkan tegangan searah yang murni ( kandungan harmonisa ataurippletegangan keluarannya tidak melebihi batas tertentu).
Rangkaian filter ini bisa terdiri dari rangkaian induktif, kapasitif atau kombinasi dari
keduanya.
Gambar 1.5 Rangkaian Filter (Penyaring)
1.4.4 AVR ( Automatic Voltage Regulator)
Automatic Voltage Regulator yang terpasang pada rectifier / Charger merupakan
modul elektronik yang berfungsi untuk memberi trigger positif pada gate Thyristor
sehingga pengaturan arus maupun tegangan output rectifieryang mengalir ke baterai
maupun ke beban dapat diset sesuai kebutuhan.
Gambar 1.6 Modul Elektronik AVR
FILTER
L
C Baterai Beban
Dioda Dropper
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
10/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 5
1.4.5 Alarm Unit
Suatu perangkat elektronik yang yang berfungsi memberikan informasi ketika terjadi
kondisi abnormal pada sistem kerja charger antara lain :
AC Failure(Sumber AC input hilang) DC Failure(Sumber AC output hilang)
HighDC Voltage (Tegangan DC tinggi)
Earth Fault Positif (Hubung tanah pada kutub positif pada sumber DC)
Earth Fault Negatif (Hubung tanah pada kutub negatif pada sumber DC)
1.4.6 Rangkaian Voltage Dropper
Terdiri dari beberapa dioda yang terhubung seri yang berfungsi untuk menurunkan
tegangan pada saat rectifierdigunakan untuk tujuan pemeliharaan pada baterai agar
selalu dalam keadaan penuh (Full Charge). Ketika beroperasi dengan pengisian Boost
atau Equalizing tegangan output rectifier disisi baterai maupun beban akan tinggi
sehingga dalam kondisi ini akan merusak peralatan, oleh karena itu supaya tegangan
di sisi beban tetap stabil / rendah, maka dipasang penurun tegangan atau Voltage
droper. Besarnya kapasitas droper akan tergantung kebutuhan besarnya tegangan
yang harus diturunkan pada saat rectifierbekerja dengan pengisian Equalizing atau
Boost.
Gambar 1.7 Diagram Voltage Droper
1.4.7 Unit Pengaturan
Umumnya pengaturan untuk operasi rectifier agar dapat memenuhi syarat / standar
pengisian baterai sesuai yang diinginkan maka pengaturan setting tegangan atau arus
dapat diatur pada modul kontrol unit, hal ini dapat dilakukan dengan mengatur variabel
Load
Output
High Voltage
Control Card
Relay 1
High Voltage
Control Card
Relay 2
Diode Diode
Load
Output
High Voltage
Control Card
Relay 1
High Voltage
Control Card
Relay 2
Diode Diode
Load
Output
High Voltage
Control Card
Relay 1
High Voltage
Control Card
Relay 2
Diode Diode
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
11/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 6
resistor pada PCB rangkaian elektronik AVR dengan cara memutar ke kiri atau ke
kanan.
Gambar 1.8 PCB rangkaian elektronik VR
1.5. Mode Operasi Pengisian pada Recti fier / Charger
Umumnya jenis pengisian pada rectifieryang diperlukan oleh baterai adalah : Floating,
Equalizingdan Boosting.
1.5.1 Floating Charge
Adalah jenis pengisian ke baterai untuk menjaga baterai dalam keadaan full charge
dan baterai tidak mengeluarkan maupun menerima arus listrik saat mencapai tegangan
floating dan baterai tetap tersambung ke charger dan beban.
Di Gardu Induk umumnya menggunakan sistem floating.
Bila sumber AC hilang atau pengisi baterai terganggu, maka beban langsung di suplai
dari baterai.
1.5.2 Equalizing Charge
Adalah jenis pengisian baterai untuk menyamakan / meratakan tegangan karena
terjadi perbedaan tegangan tiap sel.
1.5.3 Boosting Charge
Adalah jenis pengisian cara cepat yang digunakan untuk initial chargeatau pengisian
kembali pada baterai setelah baterai mengalami pengosongan yang besar atau setelah
di tes kapasitas.
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
12/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 7
1.6. Baterai
1.6.1 Elektroda
Tiap sel baterai terdiri dari 2 (dua) macam elektroda, yaitu elektroda positif dan
elektroda negatif yang direndam dalam suatu larutan kimia berfungsi sebagai
pemindah elektron pada saat berlangsung charge discharge(lihat gambar 1.9).
elektroda positif dan negatif terdiri dari :
Gridadalah suatu rangka besi atau fiber berfungsi sebagai tempat material aktif.
Material aktif berfungsi sebagai material yang bereaksi secara kimia untuk
menghasilkan energi listrik.
Gambar 1.9 Reaksi elektrokimia pada sel baterai discharge dan charge
1.6.2 Elektrolit
Elektrolit adalah cairan atau larutan senyawa kimia yang berfungsi menghantarkan
arus listrik, karena larutan tersebut dapat menghasilkan muatan listrik positif dan
negatif. Bagian yang bermuatan positif disebut ion positif dan bagian yang bermuatan
negatif disebut ion negatif. Makin banyak ion ion yang dihasilkan suatu elektrolit
maka makin besar daya hantar listriknya.
Jenis cairan ektrolit baterai terdiri dari 2 (dua) macam adalah sebagai berikut :
a. Larutan asam belerang (H2SO4) digunakan pada baterai asam.
b. Larutan Kalium Hidroxide (KOH) digunakan pada baterai alkali.
1.6.3 Sel Baterai
Sel baterai berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan elektrolit dan elektroda adapun
jenis bahan bejana (container) yang digunakan terdiri dari 2 (dua) macam :
Load
ANODA
KA
T
O
D
A
Aliran Elektron
Elektrolit
Aliran
Ion Neg
Aliran
Ion Pos
DC
Power supply
K
AT
O
D
A
A
NO
D
A
Aliran Elektron
Elektrolit
Aliran
Ion Neg
Aliran
Ion Pos
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
13/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 8
1.6.3.1 Steel container
Sel baterai dengan bejana (container) terbuat daristeel ditempatkan dalam rak kayu,
hal ini untuk menghindari terjadi hubung singkat antar sel baterai atau hubung tanah
antara sel baterai dengan rak baterai.
1.6.3.2 Plastic container
Sel baterai dengan bejana (container) terbuat dari plastik ditempatkan dalam rak besi
yang diisolasi, hal ini untuk menghindari terjadi hubung singkat antar sel baterai atau
hubung tanah antara sel baterai dengan rak baterai apabila terjadi kerusakan /
kebocoran elektrolit baterai.
Gambar 1.10 Plastic container dan Steel container
1.6.4 Terminal dan Penghubung Baterai
Terminal dan klem pada sel baterai berfungsi untuk menghubungkan kutub-kutub sel
baterai mengunakan nickel plated steelatau coopersedangkan penghubung antar unit
atau grup baterai berbentuk nickel platedatau berupa kabel yang terisolasi ( InsulatedFlexible cable).
Gambar 1.11 Terminal Penghubung baterai
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
14/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 9
1.7. Konduktor
Berfungsi menyalurkan daya listrik dengan menggunakan kabel penghubung antara
peralatan peralatan di Gardu Induk seperti : Rectifier, Baterai, Panel distribusi DC,
Panel kontrol, panel relai dan peralatan di Switch Yard.
1.8. Terminal - terminal
Berfungsi sebagai tempat pencabangan untuk mengirim energi listrik ke beban-beban,
lokasi terminal-terminal tersebut terdapat pada Panel Distribusi, Rectifier, Panel
Kontrol, Panel relai yang memasok sumber DC.
Gambar 1.12 Diagram Panel Distribusi
1.9. FMEA
Sistem suplai AC/DC yang sedang beroperasi memiliki potensi mengalami kegagalan,
gangguan, kerusakan. Untuk mengetahui peluang kegagalan dari setiap komponenyang ada pada sistem DC digunakan metoda Failure mode and Effect Analysis
(FMEA).
Adapun langkah dalam pembuatan FMEA ini adalah dengan mengelompokan
komponen sistem DC berdasarkan fungsinya (Lampiran 3)
Kabel Gland
Indikasi
Aux Contact
MCB 2 POLE
63A
Beban DC
Aux Contact
Kabel Gland
Indikasi
Aux Contact
MCB 2 POLE
63A
Beban DC
Aux Contact
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
15/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 10
a. Rectifier
- Transformator Utama
- Penyearah Thyristor
- Filter (Penyaring)- AVR (Auto Voltage Regulator)
- Alarm Unit
- Rangkaian Voltage Dropper
b. Baterai
- Sel baterai
- Klem antar Sambungan
- Rak Baterai
c. Konduktor- Kabel
- Sepatu kabel (cable scoen)
d. Terminal -terminal
- Terminal Tegangan Output Rectifier
- Terminal Distribution Board
- Terminal panel Rele & Kontrol
- Terminal Marshaling Kiosk
- Terminal pada PMT
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
16/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 11
2. PEDOMAN PEMELIHARAAN
2.1 In service inspection / Inspeksi dalam keadaan operasi
In service inspectionadalah adalah kegiatan inspeksi yang dilakukan dalam keadaan
operasi tanpa pembebasan tegangan pada Sistem DC. Metode yang digunakan dalammelakukan In service inspectionadalah :
Pengecekan dengan panca indera (visual, penciuman, pendengaran),
Periodik pelaksanaan in service inspection, pada sistem DC dibagi menjadi :
a. Inspeksi mingguan
b. Inspeksi bulanan
2.1.1 Inspeksi Mingguan
a. Suhu Panel Rectifier
b. Kelembaban ruanganc. Pemeriksaan kebersihan panel rectifier
d. Pemeriksaan Tegangan dan arus pengisian rectifier
e. Lampu indikator rectifier
f. Kondisi Fuse/MCB/NFB
2.1.2 Inspeksi Bulanan
a. Pemeriksaan kebersihan komponen utama pada rectifier
b. Pemeriksaan kipas ventilasi
c. Pemeriksaan pemanas (heater)
d. Pemeriksaan level elektrolite. Pemeriksaan sel (container)
f. Pemeriksaan kebersihan sel dan rak baterai
g. Pemeriksaan kesiapan penerangan darurat
2.2 In service Measurement
adalah kegiatan pengukuran yang dilakukan dalam keadaan operasi tanpa
pembebasan tegangan pada sistem DC (Tersambung ke rectifier dan beban)
disesuaikan dengan jadwal pemeliharaan periodik Sistem DC adalah :
Mingguan,Bulanan dan 6 bulanan. Pemeriksaan menggunakan alat ukur sederhana(AVO meter, Hidrometer dan IR Thermogun).
2.2.1 Periode Mingguan
a. Pengukuran Tegangan input AC pada rectifier
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
17/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 12
b. Pengukuran tegangan pada sel yang kondisinya di bawah standar dari
hasil pengukuran sebelumnya.
c. Pengukuran berat jenis pada sel yang kondisinya di bawah standar dari
hasil pengukuran sebelumnya (khusus Lead Acid).
2.2.2 Periode Bulanan
a. Pengukuran Volt meter tegangan input AC
b. Pengukuran Ampere meter arus output DC
c. Pengukuran DC ground(khusus sistem 110 Volt)
d. Pengukuran tegangan per-sel dan total
e. Pengukuran arus pada rangkaian baterai pada kabel antar rak sel
baterai (gunakan tang ampere)
2.2.3 Periode 6 Bulanan
a. Melakukan pengisian Equalizing
b. Penyesuaian (adjustment) tegangan equalizingpada rectifier
c. Pengukuran tegangan dan arus pada saat pengisian equalizing
d. Pengukuran tegangan per-sel dan total (equalizing)
e. Thermovisi saat pengisian equalizingpada :
- Terminal-terminal sel baterai dan Rectifier
- Terminal pencabangan pada rangkaian beban dan panel distribusi DC
- Komponen utama rectifier.
2.2.4 Pengujian dan Pengukuran 1 Tahunan
Pengujian dan pengukuran pada rectifierdan baterai dalam keadaan tidak tersambung
ke beban. Pada Gardu Induk yang terpasang 2 (dua) unit maka dapat dilakukan secara
bergantian, tetapi apabila terpasang hanya 1 unit maka harus menggunakan baterai
dan rectifiercadangan.
a. Penyesuaian (adjustment)tegangan dan arus output rectifier
b. Pengukuran rippletegangan
c. Pengukuran positif, negatif terhadap ground (khusus sistem 110V
/220V)
d. Kondisi kebersihan komponen pada rectifier
e. Pemeriksaan lampu indikator
f. Pengukuran Tahanan isolasi transformator utama rectifier
g. Pemeriksaan kekencangan mur baut pada terminal utama
transformator
h. Kondisi filter
i. Kondisi fuse/ pengaman pada rectifier
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
18/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 13
j. Kondisi MCB / NFB pada rectifier
k. Kondisi terminal-terminal dan pengawatan pada rectifier
l. Kondisi kontaktor
m. Kondisi PCB modul elektronik (visual)
n. Kondisi socket pada PCBo. Kalibrasi Amper meter dan volt meter pada rectifier(bila perlu)
p. Kondisi voltage dropermenggunakan dummy load
q. Pembersihan klem sel baterai dan rak baterai
r. Pengujian open circuitpada rangkaian baterai (khusus baterai asam)
s. Pengukuran berat jenis cairan elektrolit (khusus baterai Nicad)
2.2.5 Pengujian dan Pengukuran 2 Tahunan
Pengujian dan pengukuran pada rectifierdan baterai dalam keadaan tidak tersambung
ke beban. Pada Gardu Induk yang terpasang 2 unit maka dapat dilakukan secarabergantian, tetapi apabila terpasang hanya 1 unit maka harus menggunakan baterai
dan rectifiercadangan.
Pemeliharaan pada periode 2 tahunan adalah sebagai berikut :
a. Pengujian Kapasitas baterai
b. Pengukuran suhu elektrolit sel baterai
c. Pengujian kandungan karbon ( bila akan dilakukan rekondisi)
d. Pentanahan (grounding)
e. Uji Fungsi pada rectifierantara lain :
Sistem pengisian pada rectifier( floating, equalizing dan boost)
Sistem alarm dan indikator
Limit current
Earth fault
Over voltage
Under voltage
Voltage droper
2.3 Pemeliharaan/ Pengujian setelah Gangguan
Pemeliharaan setelah gangguan adalah pemeliharaan yang dilakukan setelah terjadi
gangguan pada peralatan Sistem DC yang memerlukan penormalan segera agar
pasokan sumber DC tetap andal.
Gangguan yang umumnya terjadi pada perlatan sistem DC adalah :
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
19/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 14
2.3.1 Pada Rectifier
Tabel 2. 1 Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rectifier
Kondisi Abnormal Kemungkinan Penyebab
Tegangan output naik- Gangguan pada Modul AVR- Fuse ke baterai putus
- Loss contact pada terminal output
Tegangan output tidak ada /
hilang
- MCB trip
- Dioda thyristor rusak
Rectifier di ON-kan MCB input
AC trip
- Dioda SCR shorted
- Output transformator utama disconect
- Control card disconect / rusak
- Filter capacitor rusak
Rectifier beroperasi pada limit
arus terus menerus
- Kelebihan beban pada output rectifier
Tegangan output rendah - Gangguan pada transformator utama- Mala kerja pada voltage droper
MCB input AC trip - Kapasitas/karakteristik MCB tidak
sesuai
Hubung tanah, lampu indikator
menyala
- Hubung tanah pada rangkaian beban
- Seting earth fault tidak sesuai
MCB input posisi-ON tegangan
output tidak ada
- Gangguan pada transformator utama
2.3.2 Pada Baterai
Tabel 2. 2 Tabel Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rectifier
KondisiAbn ormal KemungkinanPenyebab
Baterai panas lebih
- Beban terlalu besar
- Kurang kontak
- Tahanan kontak tinggi pada sambungan
atau kabel
- Kelebihan pengisian
Tegangan Baterai tinggi- Jumlah sel terpasang kurang
- Seting tegangan rectifier tidak sesuai
Elektrolit berbuih / berbusa - Pengotoran oleh gemuk
Berat jenis rendah - Sering dilakukan toping-up
Kelebihan Gas pada saat
charge/discharge
- Elektrolit tidak murni
Pembentukan garam pada
teminal
- Level elektrolit tinggi
- Gasket pada teminal rusak
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
20/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 15
KondisiAbn ormal KemungkinanPenyebab
- Kelebihan berat jenis
Hubung singkat ketanah
- Terdapat sel yang bocor
- Cairan elektrolit meluap/tumpah
- Kerusakan isolasi kabelArching pada terminal baterai - Baut klem longgar
Pada rangkaian baterai mengalir
arus secara kontinu
- Beberapa sel rusak
- Terjadi kelebihan pengosongan sendiri
Sel baterai panas- Hub singkat didalam sel
- Kandungan carbon / endapan tinggi
Kapasitas rendah
- Float charging terlalu lama
- Pengotoran elektrolit (contaminated)
- Pengotoran carbon / endapan
- Permukaan elektrolit terlalu rendah
- Terjadi pengosongan didalam sel
(sparator) gangguan didalam sel.
Penurunan kapasitas atau gagal
total
- Satu atau beberapa sel open sirkuit
- Konektor antar sel, konektor antar arak
atau terminal sel berkarat atau putus.
Bagian atas sel baterai retak.- Permukaan rak tidak merata
- Sinar matahari
Elektolit meluap- Level elektrolit terlalu tinggi
- Rating Charge tinggi
Meledak atau terjadi devormasi
- Suhu elektrolit terlalu tinggi pada saat
pengisian ( charging )
- Elektrolit kosong, Charger gagal
sehingga terjadi tegangan lebih, Vent-
plug tersumbat, terminal kendor dan
terjadi arching.
Kabel penghubung antar rak
panas
- Loss contact pada sepatu kabel
(cable schoen)
- Korosif
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
21/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 16
2.3.3 Pada Rangkaian Beban
Tabel 2. 3 Tabel Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rangkaian Beban
Kondis i Abnormal Kemungkinan Penyebab
Terminal pencabangan rusak /longgar
- Penggabungan beberapa kabel- Ukuran kabel tidak sesuai
Hubung tanah- Kerusakan isolasi kabel
- Terminal basah /kotor
Indikasi alarm DC hilang tidak
ada
- Auxiliary Contact MCB rusak
- Kabel putus
- Rele bantu rusak
Kerusakan isolasi pada kabel
pengawatan
- Gangguan mekanis
- Penuaan
- Terkena panas
- Binatang
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
22/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 17
3. EVALUASI HASIL PEMELIHARAAN
Evaluasi hasil pemeliharaan adalah merupakan kajian dan penilaian hasil inspeksi
maupun pengukuran kemudian membandingkan dengan Standar sebagai acuan dalammenilai kondisi peralatan.
3.1 In-Service Inspect ion
Tabel 3.14Tabel In-Service Inspection
No Uraian Standar/Acuan
1 Suhu dalam Panel Rectifier Max 45C
2 Kelembaban ruangan < 70%
3Pemeriksaan kebersihan panel rectifier
bagian luar
Bersih, kering tidak berdebu
4 Pemeriksaan Tegangan pengisian
rectifier
Baterai Nicad :
Tegangan Floating:1,4-1,42V/sel
Tegangan Equalizing :1,5-1,55V/sel
Baterai Lead Acid :
Tegangan Floating: 2,18V/sel
Tegangan Equalizing : 2,33V/sel
5 Pemeriksaan arus pengisian rectifierBaterai Nicad : 0,2 x C
Baterai Lead Acid : 0,1xC (IEC 623)
6 Lampu indikator rectifier Menyala7 Pemeriksaan Fuse/MCB/NFB Posisi On
8Pemeriksaan kebersihan sel dan rak
baterai
Tidak lembab/ tidak kotor dan keadaan
kering
9 Pemeriksaan kipas ventilasi Beroperasi normal
10 Pemeriksaan level elektrolit Level batas antara Min dan Max
11 Pemeriksaan sel (kontainer) Tidak retak/bocor/ kembung
3.2 In-Service Measurement
Tabel 3.2 5In-Service Measurement
No Uraian Standar/Acuan
1 Tegangan input AC pada rectifier sesuai range name plate
2
Tegangan sel yang kondisinya dibawah
standar dari hasil pengukuran
sebelumnya.
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
23/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 18
No Uraian Standar/Acuan
3 Berat Jenis
Nicad 1,19 gram/liter
Lead acid 1,215 gr/liter (full
charge)
4 Akurasi pengukuran Volt meter rectifier Sesuai dengan kelas meter5 Akurasi pengukuran Ampere meter rectifier Sesuai dengan kelas meter
6Pemeriksaan Tegangan DC terhadap
ground 110 V
Perbedaan Tegangan Positif-
Ground = Tegangan Negatif -
Ground Terhadap Ground = 0 %
7 Pemeriksaan Tegangan DC terhadap
Ground 48 V
Positif Ground = 0 Volt
Positif Negatif = 48 Volt
8Pemeriksaan tegangan per-sel dan total
(floating)
Baterai Alkali :Tegangan 1,4-
1,42V/sel
Baterai asam : 2,23 V/sel (IEC
4781)
9Pemeriksaan tegangan per-sel dan total
(equalizing)
Nicad 1,5-1,55V/sel
Lead acid 2,33 V/sel ( IEC 478-1)
10 Pemeriksaan arus pada rangkaian baterai < 1 Ampere
11 Arus pengisian equalizingNicad 0,2 x C (IEC 623)
Lead acid 0,1 x C (IEC 623)
12Suhu terminal-terminal pada rectifier dan
baterai
Berdasarkan percobaan kondisi
normal 1- 2 C diatas ambient
temperatur
13 Suhu komponen utama rectifier Maksimum 45 C
14Pemeriksaan karet-karet pintu dan kunci Pintu tertutup rapat dan dapat
dikunci
3.3 Shutdown Testing
Tabel 3. 36Tabel Shutdown Testing
No Uraian Standar/Acuan
1 Seting tegangan output rectifier
Nicad :Tegangan 1,4-1,42V/sel
x jml sel
Lead acid: 2,23 V/sel x jml sel
2 Seting arus output rectifier (limit current)
Nicad :0,2 x C +(arus beban)
Lead acid :0,1 x C +(arusbeban)
3Arus pengisian ke baterai setelah baterai di
test kapasitas
Nicad : 0,2 x C
Lead acid : 0,1 x C
4 Riple tegangan< 2%, 1% RMS tanpa
tersambung ke baterai.
5 Kebersihan komponen pada rectifier Tidak berdebu
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
24/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 19
No Uraian Standar/Acuan
6 Tahanan isolasi transformator utama rectifier > 10 Mpada 500V
7 Pemeriksaan filter Bersih dan tidak bocor
8
Kondisi PCB modul elektronic Kondisi bersih dan tidak terdapat
tanda-tanda komponen yangrusak
9 Pemeriksaan Socket pada PCB Bersih dan tidak longgar
11Pemeriksaan Tegangan DC 110V terhadap
ground
Tegangan Positif Ground =
Tegangan Negatif - Ground
12 Pemeriksaan Tegangan DC 48 VPositip Ground : 0 V
Positip Negatip : 48 V
13 Kapasitas Baterai
Kondisi Baik >80%
Arus Discharge Nicad 0,2 x C5
Arus Discharge Lead Acid 0,1 x
C10
14 Tegangan Akhir Pengosongan per-selNicad : 1V/sel
Lead acid: 1,8V/sel
15 Tegangan Akhir Pengisian per-selNicad : 1,7 1,9 V/sel
Lead acid: 2,4 V/sel
16Pemeriksaan suhu elektrolit pada saat
pengisian boostMaksimum 35 C
17 Pemeriksaan Berat Jenis cairan elektrolit
Kondisi baik :
Nicad 1,19 gram/liter
Lead acid 1,215 gr/liter (full
charge)
18 Kebersihan klem sel baterai dan rak baterai Tidak kotor dan tidak korosif
19Pemeriksaan open circuit pada rangkaian
baterai
Tidak open / menunjukan
besaran tegangan
20 Pemeriksaan konektor dan kekencangan mur
baut seluruh sel
M8=20 2Nm,M10=30 3Nm
M8=16 1Nm,M10=20 1Nm
21 Pemeriksaan Voltage Droper
Bekerja sesuai setingnya :
- Berfungsi menurunkan
tegangan pada saat
pengisian equalizing dan
Boost
- Pada saat sumber AC tidakada bekerja mem-baypass
(tanpa droper)
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
25/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 20
3.4 Metode
Metode yang dipergunakan dalam pelaksanaan pemeliharaan Sistem DC adalah
metode assessment hasil monitoring operasi dan pemeliharaan rutin sesuai periodik
yang sudah ditentukan. Dalam pelaksanaannya berorientasi pada CBM peralatan level
1 yaitu lebih mencermati fungsi dan kondisi peralatan sehingga dapat menentukan
model kegagalan yang mungkin terjadi pada seluruh peralatan sistem DC .
4. REKOMENDASI
Rekomendasi yang dihasilkan mengacu kepada hasil pemeliharaan yang telah
dilakukan dibandingkan dengan standar yang ditetapkan dan rekomendasi langkah
penyempurnaan untuk meningkatkan keandalan Sistem DC
4.1. Berdasarkan hasil pemeliharaan in service inspection dihasilkan
rekomendasi sebagai berikut :
Tabel 4.17Tabel Rekomendasi In-Service Inspection rectifier
No Pemeriksaan Kondis i Rekomendasi
1 Suhu ruangan rectifier > 24 C Periksa exhaust fan
2 Suhu dalam Panel Rectifier Max 35 C Periksa komponen rectifier
3 Kelembaban ruangan rectifier < 60 % Periksa Heater
4 Kebersihan rectifier Kotor Bersihkan
5Tegangan pengisian rectifier
110 V dan 48V (Floating)
Tidak sesuai
Seting Tegangan Floating
Nicad 1,4V / cell, Lead
Acid 2,3/Cell
6 Arus pengisian rectifier Tidak sesuai Seting Arus pengisian
7 Lampu indikator rectifier Tidak NyalaPeriksa wiring indikator
Ganti segera bila putus
8 Fuse/MCB/NFB Putus
Ganti Fuse/MCB/NFB
kemudian dilengkapi
dengan Aux switch
9Suhu terminal-terminal pada
rectifierTerminal panas Ganti terminal yang rusak
10Kondisi komponen utama
pada rectifier
Terdapat yang
rusak
Ganti komponen yang
rusak
11 Kondisi level elektrolit Elektrolit berkurang
Tambahkan air murni
sampai batas antara
Minimum dan Maksimum
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
26/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 21
Tabel 4. 2.8Tabel Rekomendasi In-Service Inspection baterai
No Pemeriksaan Kondis i Rekomendasi
1Kebersihan sel dan rak
baterai
Berdebu
Bersihkan seluruh sel
baterai dan raknya bila
perlu cat ulang.
2 Fuse/MCB/NFBPutus Ganti Fuse/MCB/NFB
kemudian dilengkapi
dengan Aux switch
3Kondisi kipas ventilasi ruang
Baterai
Tidak normal Periksa, dan perbaiki bila
rusak
4 Kondisi kekencangan mur
baut pada terminal baterai
Terminal longgar
Bersihkan baut pada
terminal , kencangkan
sesuai torsi yang sesuai
5 Kondisi level elektrolit Elektrolit berkurang
Tambahkan air murni
sampai batas antara
Minimum dan Maksimum
4.2 Berdasarkan hasil pemeliharaan in service Measurement dihasilkan
rekomendasi sebagai berikut :
Tabel 4. 39Tabel Rekomendasi In-Service Measurement
No Pemeriksaan Kondisi Rekomendasi
1
Tegangan input AC
pada rectifier
Tegangan input
naik/turun > 10 %
Periksa transformator PS,
rubah posisi taptransformator PS
2Tegangan sel yang
dipilih< 1,2 V/sel (nicad)
< 2 V/sel (asam)
Lakukan pengisian
equalizing
Ganti baterai nicad /asam
3Pengukuran tegangan
per-sel dan total
Rata-rata tegangan
per-sel bertegangan
rendah
- Periksa level elektrolit
- Periksa Berat jenis
elektrolit
- Charging dengan benar
4
Pemeriksaan berat jenis
< 1,17 gr/ltr (nicad)
< 1,18 gr/ltr (asam)
(batas minimum)
Ganti elektrolit nicad
- Lakukan pengisian
equalizing
- Ganti baterai asam
5
Pemeriksaan kondisi
Volt meter dan Ampere
meter pada rectifier
Akurasi penunjukan
tidak sesuai dengan
kelas meter
Periksa dan Kalibrasi Volt
meter dan Ampere meter.
6 Kondisi DC ground DC ground tidak - Telusuri DC ground fault
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
27/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 22
No Pemeriksaan Kondisi Rekomendasi
(khusus sistem 110V) seimbang 5% dg metode Grouser
- Pencarian lokasi
gangguan menggunakan
metode lokalisir
7Kondisi DC ground
(khusus sistem 48 V)
DC ground tidak
seimbang 0%
- Melakukan pemeriksaan
dan penyempurnaan pada
konektor.
- Mengencangkan baut
terminal grounding.
8Karet-karet pintu dan
kunci rectifierKondisi rusak
Ganti karet pintu dan
kunci rectifier.
4.3 Berdasarkan hasil pemeliharaan Shutdown Testing dihasilkanrekomendasi sebagai berikut :
Tabel 4. 4.10Tabel Rekomendasi Shutdown Testing
No Pemeriksaan Kondis i Rekomendasi
1
Seting tegangan dan
arus output rectifier
ketika pengisian
floating
Seting tegangan output
tidak sesuai dengan yang
diharapkan (pada baterai
Nicad / asam)
Seting tegangan output
rectifier dengan acuan
sbb :
- Nicad :1,4-1,42V/sel x
jml sel
- Lead acid: 2,23 V/sel xjml sel
2 Riple teganganHasil pengukuran riple
tegangan tinggi, melebihi
batas yang diijinkan (>2%)
- Periksa filter pada
rectifier
- Ganti Filter capacitor
dengan kapasitas yang
lebih tinggi.
3Kondisi Berat Jenis
cairan elektrolit
Berat jenis cairan elektrolitrendah pada baterai Nicad
atau asam.
Nicad :
Lakukan Charge
discharge dan pengujianCarbon, bila perlu
reconditioning elektrolit.
Lead Acid :
Lakukan Charge
discharge, bila perlu ganti
baterai yang dianggap
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
28/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 23
No Pemeriksaan Kondis i Rekomendasi
rusak.
4
Tahanan isolasi
transformator utama
rectifier
Kondisi isolasi
transformator menurun
( 1
Perbaiki sistem
pentanahan
6
Kekencangan mur
baut pada terminal
transformator utama
Terminal pada
transformator longgar
- Kencangkan dengan
torsi yang sesuai.
- Ukur arus pada sisi
sekunder transformator,
bila tidak simetris ganti
transformator.
7 Filter capasitor
(Visual)
Retak,Bocor
Ganti capasitor dengan
spesifikasi teknis yang
sama.
8Fuse/ pengaman
pada rectifier
Putus dan indikasi tidak
ada
- Usut gangguannya
- Periksa kesesuaian
rating arus pada fuse.
9
Terminal-terminal dan
pengawatan pada
rectifier
Terminal pengawatan
longgar
- Melakukan
pemeriksaan terminal.
- Kencangkan dan bila
perlu ganti terminal
10
Modul elektronic dan
Socket pada PCB
Modul elektronik dan
socket kotor / rusak
- Bersihkan
menggunakan contact
cleaner
- Bila kondisi rusak ganti.
11
Kondisi konektor dan
kekencangan mur
baut seluruh sel
baterai
Konektor antar sel baterai
longgar
Buka konektor,bersihkan
dan kencangkan dengan
torsi yang sesuai
12Kondisi Voltage
Droper
Tidak bekerja sesuai
fungsinya.
- Periksa kondisi dioda
Droper
- Tuning kendali
tegangan pada modulvoltage droper
- Lakukan uji fungsi
13 Rak baterai Berkarat / korosif
- Melakukan
pemeriksaan sel.
- Bongkar sel baterai,
bersihkan karat dan cat
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
29/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 24
No Pemeriksaan Kondis i Rekomendasi
kembali.
14Kapasitas baterai per
sel menurun (35oC
- Periksa Terminal
sambungan sel baterai
- Lakukan uji karbon, bila
perlu reconditioning
elektrolit.
16 Kandungan CarbonHasil Uji melebihi yang
ditentukan (75 gr/ltr)
Lakukan reconditioning
elektrolit.
17
Seting Sensor Low
DC Voltage.
Sensor low voltage pada
rectifier menyala dan tidak
bisa diriset
Periksa tegangan output
rectifier, bila tegangan
normal lakukan tuning
sampai lampu indikator
low voltage bisa di reset.
18
Seting Sensor High
DC Voltage
Sensor High voltage pada
rectifier menyala dan tidak
bisa diriset
Periksa tegangan output
rectifier, bila tegangan
tidak normal lakukan
tuning sampai lampu
indikator low voltage bisa
di reset.
19Kondisi Sel Kondisi Sel retak/ Bocor
dan kembung
Dilakukan penggantian
Sel baterai.
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
30/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 25
Lampiran 1 - FORMULIR HASIL UJI
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
31/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 26
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
32/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 27
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
33/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 28
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
34/36
PT PLN (Persero)
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik
Lampiran 2 - HASIL PENGUJIAN FUNGSI RECTIFIER DAN VOLTAGE DROPER
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
35/36
PT PLN (Persero)
Listrik untuk kehidupan yang lebih baik
Lampiran 3 - FMEA
-
7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf
36/36
PT PLN (Persero)
SISTEM DC
GLOSARRY
1. Inservice
Peralatan penyaluran tenaga listrik dalam kondisi bertegangan.
2. Inservice Inspection
Pemeriksaan Peralatan penyaluran tenaga listrik dalam kondisi berteganganmenggunakan panca indera.
3. Inservice Measurement
Pengujian atau pengukuran peralatan penyaluran tenaga listrik dalam kondisibertegangan menggunakan alat bantu.
4. Shutdown Testing/Measurement
Pengujian/pengukuran Peralatan penyaluran tenaga listrik dalam kondisi tidakbertegangan.
5. Shutdown Function Check
Pengujian fungsi peralatan penyaluran tenaga listrik dalam kondisi tidakbertegangan.
6. Pengujian /Pemeriksaan Setelah Gangguan
Pengujian / Pemeriksaan yang dilakukan setelah terjadi gangguan padaperalatan penyaluran tenaga listrik.
7. FMEA (Failu re Mode Effect Analysi s)
Metode evaluasi peralatan untuk meningkatkan availability dengan cara
mendeteksi kemungkinan kemungkinan kelemahan desain dan penyebabkerusakan dominan.