Mx
Blog
Published on

Pemeliharaan dan keamanan Transformator di PT Petro Oxo Nusantara

Authors

Pemeliharaan dan keamanan Transformator di PT Petro Oxo Nusantara

1. Pendahuluan

1.1 Pengertian dan Fungsi Transformator

Transformator adalah satu dari banyak mesin listrik yang digunakan dalam bidang industri dimana PT Petro Oxo Nusantara adalah salah satunya. PT PON mendapatkan energi listrik dari PLN untuk seluruh proses operasinya. Namun, listrik tersebut masih memiliki tegangan yang terlalu tinggi, sekitar 20 kV, sehingga belum bisa langsung digunakan oleh mesin-mesin di pabrik. Transformator dapat menurunkan nilai tegangan tersebut hingga batas yang aman serta layak untuk digunakan oleh peralatan di PT.

Transformator memiliki fungsi untuk menurunkan atau menaikkan nilai tegangan listrik. Penaikkan tegangan biasanya hanya ada di pembangkit listrik sebelum listrik disebarkan ke masyarakat sedangkan penurunan tegangan biasanya terjadi sebelum listrik digunakan oleh masyarakat atau peralatan industri. Transformator menggunakan prinsip induksi elektromagnetik untuk menjalankan fungsinya.

1.1.2 Cara Kerja Transformator

Secara umum, trafo menurunkan atau menaikkan tegangan dengan kumparan kawat. Transformator terdiri dari dua bagian utama, yaitu belitan primer dan belitan sekunder. Belitan primer memiliki kegunaan sebagai sisi input yang menerima tegangan listrik langsung dari sumber seperti PLN, sedangkan belitan sekunder berguna sebagai sisi output yang menghasilkan tegangan listrik. Ketika belitan primer dialiri listrik, maka akan terbentuk sebuah medan magnet yang akan mengenai belitan sekunder. Belitan sekunder yang terkena medan magnet akan menghasilkan energi listrik dengan nilai tegangan yang berbeda. nilai tegangan di sekunder akan sesuai dengan perbandingan antara jumlah belitan sekunder dan primer. Bila belitan di sisi sekunder lebih banyak dari primer, maka tegangan akan meningkat, bila belitan di sisi sekunder lebih sedikit, maka tegangan akan menurun. Dalam aplikasi industri, transformator umumnya digunakan untuk menurunkan tegangan dari PLN agar sesuai dengan kebutuhan mesin dan peralatan listrik yang digunakan.

Pada sistem kelistrikan industri, pasokan listrik dari penyedia listrik biasanya diterima pada tegangan menengah (sekitar 20 kV), kemudian diturunkan secara bertahap melalui beberapa tingkat transformator sebelum digunakan pada peralatan. Proses ini bertujuan agar tegangan listrik yang digunakan pada peralatan pabrik berada dalam nilai yang aman dan sesuai spesifikasi mesin-mesin listrik yang digunakan. Penurunan tegangan tidak dilakukan secara langsung dalam satu tahap, melainkan melalui beberapa transformator distribusi hingga akhirnya mencapai tegangan yang siap digunakan oleh mesin-mesin di industri.

1.1.2 Penggunaan Transformator di PT Petro Oxo Nusantara

Di PT Petro Oxo Nusantara, transformator yang digunakan berfungsi khusus untuk menurunkan tegangan. Terdapat dua jenis transformator utama, yaitu transformator 20 kV/6,3 kV dan transformator 6,3 kV/400 V. Transformator 20 kV digunakan untuk menerima pasokan listrik dari PLN dan menurunkannya menjadi 6,3 kV, yang selanjutnya disalurkan ke beberapa transformator distribusi untuk diturunkan kembali menjadi 400 V. Tegangan 400 V inilah yang kemudian digunakan untuk menyuplai berbagai mesin dan peralatan operasional di area pabrik. Jenis transformator yang digunakan merupakan transformator minyak, di mana minyak berfungsi sebagai media isolasi sekaligus pendingin.

1.2 Pentingnya Transformator

Dalam dunia industri, khususnya industri proses, energi listrik merupakan kebutuhan utama yang mendukung seluruh kegiatan operasional. Keandalan sistem distribusi listrik menjadi faktor penting dalam menjaga berjalanya proses produksi, keselamatan kerja, serta keamanan peralatan. Dalam sistem distribusi tersebut, transformator memegang peranan yang sangat penting.

berdasarkan fungsinya, transformator berperan untuk mengalirkan energi listrik secara efisien ke peralatan dengan menyesuaikan nilai tegangan sesuai kebutuhan sistem. Keberadaan transformator sangat penting karena posisinya yang menentukan stabilitas dan kualitas energi listrik ke seluruh bagian produksi. Pada industri berskala besar seperti industri petrokimia, transformator umumnya beroperasi pada tegangan menengah hingga tinggi, seperti 20 kV, untuk mengirim daya dari jaringan distribusi menuju peralatan operasional di pabrik.

Transformator merupakan peralatan listrik yang bersifat vital. Kegagalan dalam pengoperasiannya tidak hanya dapat menyebabkan gangguan produksi, tapi juga bisa menimbulkan risiko keselamatan yang parah seperti kerusakan peralatan, kebakaran, hingga kecelakaan pada pekerja. Oleh karena itu, penerapan sistem pemeliharaan dan keamanan pada transformator yang tepat menjadi hal yang sangat penting untuk memastikan keandalan dan keamanan operasional trafo.

2. Masalah umum pada transformator

2.1 Masalah-masalah pada transformator

Transformator dalam operasinya memiliki berbagai potensi masalah yang dapat muncul. Masalah-masalah pada trafo dibedakan menjadi dua yaitu gangguan dan bahaya. Gangguan adalah masalah yang merusak kinerja operasional sedangkan bahaya adalah masalah yang berpotensi membahayakan keselamatan atau kesehatan orang di sekitarnya.

Gangguan yang dapat terjadi pada transformator antara lain:

  1. Gangguan kinerja: membuat kinerja transformator tidak maksimal seperti tidak dapat menurunkan tegangan dengan baik atau tidak bisa mengalirkan listrik dengan sempurna
  2. Gangguan termal: membuat transformator mengalami panas berlebih
  3. Gangguan isolasi: membuat transformator mengalami kebocoran yang bisa merusak trafo dalam jangka panjang
  4. Gangguan mekanis: membuat transformator tidak beroperasi dengan seharusnya
  5. Gangguan monitoring dan instrumentasi: menyebabkan pemantauan terhadap trafo sulit dilaksanakan

Bahaya yang dapat terjadi pada transformator antara lain:

  1. Bahaya sengatan listrik: membuat transformator bisa mengenai orang yang ada di sekitarnya
  2. Kebakaran dan ledakan: bisa terjadi karena kebocoran minyak, tekanan gas, atau percikan.
  3. Bahaya mekanis: jarang terjadi tapi bisa terjadi ketika komponen fisik trafo tidak terpasang dengan benar
  4. Bahaya termal: panas trafo bisa menyebabkan luka bakar dan merusak benda sekitarnya
  5. Bahaya kimia: tumpahan minyak trafo atau gas hasil operasional bisa merusak lingkungan
  6. Bahaya akibat kesalahan prosedur: biasa terjadi karena human error.

Baik gangguan ataupun bahaya, keduanya tidak menguntungkan bagi proses operasional PT PON.

2.2 Faktor Penyebab Masalah pada Transformator

Masalah-masalah pada transformator dapat disebabkan oleh berbagai faktor. Gangguan-gangguan bisa disebabkan oleh hal-hal internal transformator seperti penumpukan gas terlarut pada minyak trafo, terjadinya beban berlebih pada trafo, kerusakan pada isolasi, dan berbagai hal lainnya yang biasanya terjadi dalam jangka panjang. bahaya-bahaya trafo cenderung terjadi cepat atau karena gangguan yang dibiarkan terlalu lama seperti kesalahan pada grounding, kebocoran minyak yang tak tertangani, panas yang berlebihan, dan sebagainya. Terkadang, satu buah kerusakan dapat menyebabkan banyak gangguan dan bahaya pada trafo sehingga sulit untuk dapat mengetahui sumber masalah transformator hanya dari gangguanya saja dan mencari masalah trafo dari kerusakanya saja juga sama sulitnya.

2.3 Dampak Masalah pada Transformator

Akibat dari gangguan dan masalah pada trafo bisa sangat merugikan, baik dari sisi teknis maupun operasional. Beberapa dampak yang dapat terjadi yaitu penurunan efisiensi operasi industri, meningkatnya frekuensi gangguan, terjadinya downtime yang menghambat proses produksi, biaya perbaikan yang mahal, serta risiko kebakaran atau kecelakaan apabila kerusakan mencapai tingkat yang fatal. Oleh karena itu, transformator perlu dikelola sebagai peralatan penting yang memerlukan perhatian khusus.

2.4 Pemeliharan dan Keamanan

Penerapan kegiatan pemeliharaan dan pengamanan transformator yang terencana dan berkelanjutan menjadi hal yang penting di PT Petro Oxo Nusantara. Upaya ini bertujuan untuk mencegah terjadinya gangguan dan bahaya, menjaga keandalan operasi trafo, serta memastikan keselamatan pekerja dan barang-barang perusahaan. Pembahasan selanjutnya akan menguraikan secara lebih detail tentang pemeliharaan dan keamanan transformator yang diterapkan untuk mendukung operasional sistem kelistrikan di lingkungan PT Petro Oxo Nusantara.

3. Pemeliharaan Transformator

Pemeliharaan transformator merupakan prosedur rutin untuk mengurangi ganggguan serta menjaga keandalan, kinerja, dan umur pakai trafo agar tetap sesuai dengan standar yang sudah ditentukan. Kegiatan pemeliharaan dilakukan melalui berbagai pengujian dan pemeriksaan teknis yang berfungsi untuk mendeteksi kondisi tidak wajar lebih awal, mengevaluasi keadaan transformator, serta mencegah terjadinya gangguan yang dapat menghambat proses produksi.

3.1 Tes DGA (dissolved gas analysis)

Tes Dissolved Gas Analysis atau DGA merupakan metode pengujian minyak transformator yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan gas-gas terlarut yang dihasilkan akibat gangguan internal pada transformator. Indikator kerusakan-kerusakan pada transformator juga dapat diambil dari gas-gas yang dihasilkan oleh transformator seperti berikut: hidrogen (H2), metana (CH2), etana (C2H6), etilena (C2H4), asetilena (C2H2), karbon monoksida (CO), dan karbon dioksida (CO2)

Dalam pemeliharaan, tes DGA berperan sebagai metode pemeriksaan untuk mengidentifikasi kondisi transformator dan menentukan tindakan selanjutnya sebelum gangguan berkembang menjadi masalah yang lebih besar. Di PT Petro Oxo Nusantara, batas nilai Total Dissolved Combustible Gas (TDCG) diklasifikasikan menjadi empat kondisi, yaitu:

A. kondisi 1 (normal) dengan nilai hingga 686 ppm, B. kondisi 2 (waspada) pada rentang 687-1879 ppm, C. kondisi 3 (bahaya tingkat 1) pada rentang 1880-4585 ppm, D. kondisi 4 (bahaya tingkat 2) dengan nilai di atas 4585 ppm.

Pada kondisi normal, transformator diperiksa secara berkala setiap 4-6 bulan, sedangkan pada kondisi waspada pemeriksaan dilakukan setiap 4 bulan. Untuk kondisi bahaya, pemeriksaan dipersingkat menjadi setiap 2 bulan untuk mencegah kegagalan.

Selain nilai TDCG, jenis gas yang terdeteksi juga digunakan sebagai indikator gangguan, di mana gas etilena disebabkan pemanasan berlebih pada minyak, karbon monoksida menunjukkan pemanasan pada isolasi selulosa, dan hidrogen pada terjadinya partial discharge di dalam minyak. Berdasarkan hasil tes DGA, perusahaan dapat menentukan langkah pemeliharaan yang tepat, seperti penggantian minyak, pengaturan beban, atau inspeksi pada transformator. Dengan demikian, tes DGA berperan penting dalam mencegah kegagalan transformator yang berpotensi menimbulkan kebakaran atau ledakan.

3.2 Tes impuls

Tegangan impuls merupakan tegangan lebih sesaat yang muncul dalam sistem kelistrikan, baik akibat sambaran petir maupun akibat proses switching peralatan listrik. Tegangan impuls dapat terjadi saat pengoperasian awal peralatan, penyalaan motor berdaya besar, atau perubahan kondisi operasi tertentu. Tegangan jenis ini berpotensi menimbulkan tekanan tinggi pada sistem isolasi transformator.

Tes impuls dilakukan untuk menguji kemampuan dan ketahanan isolasi transformator terhadap tegangan impuls yang dapat terjadi selama masa operasi. Pengujian ini umumnya dilaksanakan pada saat pemasangan awal transformator, setelah dilakukan perbaikan besar, penggantian komponen utama, atau sebagai bagian dari pengujian berkala sesuai standar yang berlaku. Dengan pengujian ini, kondisi isolasi dapat dievaluasi sebelum transformator dioperasikan secara penuh.

Transformator dinyatakan lulus uji impuls apabila karakteristik gelombang impuls, khususnya waktu naik (front time) dan waktu turun (tail time), berada dalam batas yang ditentukan saat diberikan tegangan sebesar 50% dan 100% dari tegangan maksimum transformator. Secara umum, standar waktu naik impuls ditentukan dengan

$$
T1 = 1{,}2\,\mu s \pm 30\%
$$

sedangkan waktu turun ditentukan dengan

$$
T2 = 50\,\mu s \pm 20\%
$$

Untuk transformator step-down 6,3 kV/400 V, nilai T1 berada pada rentang 0,84 μs0{,}84\,\mu s hingga 1,56 μs1{,}56\,\mu s, sedangkan nilai T2 berada pada rentang 40 μs40\,\mu s hingga 60 μs60\,\mu s.

Apabila tes impuls tidak dilakukan, terdapat risiko bahwa isolasi transformator tidak mampu menahan lonjakan tegangan yang terjadi secara tiba-tiba. Kondisi tersebut dapat menyebabkan kegagalan isolasi, kerusakan instalasi kelistrikan, serta penurunan keandalan dan umur pakai transformator.

3.3 Tes noise

Noise pada transformator merupakan suara bising yang timbul selama transformator beroperasi dan umumnya dihasilkan oleh getaran mekanis komponen internal, seperti inti besi dan kumparan, akibat pengaruh medan magnet dan arus listrik. Meskipun noise merupakan fenomena yang wajar, tingkat kebisingan yang berlebihan dapat menjadi indikasi adanya gangguan atau kerusakan pada transformator.

Tes noise dilakukan untuk memastikan bahwa tingkat noise yang dihasilkan oleh transformator masih berada dalam batas standar yang diizinkan. Untuk transformator yang digunakan, batas tingkat noise ditetapkan sebesar 61 dB. Apabila nilai noise melebihi batas tersebut, hal ini berarti adanya masalah mekanis, getaran berlebih, kelonggaran inti, ketidakseimbangan beban, atau gangguan lain yang berpotensi menurunkan keandalan transformator.

Pengukuran noise dilakukan menggunakan microphone dengan transformator berada pada kondisi operasi normal dan posisi tap pada kondisi nominal. Microphone ditempatkan pada jarak satu meter dari transformator, kemudian dilakukan pengukuran pada tiga titik yang berbeda di sekitar trafo. Untuk transformator 6,3 kV/400 V, hasil pengukuran harus menunjukkan nilai rata-rata tingkat kebisingan di bawah 61 dB agar dinyatakan memenuhi standar.

Risiko apabila tes noise tidak dilakukan adalah meningkatnya potensi gangguan pada trafo yang tidak terdeteksi. Selain itu, tingkat noise yang terlalu tinggi juga dapat berdampak pada kesehatan pekerja, khususnya gangguan pendengaran akibat paparan suara dalam jangka panjang. Dari sisi peralatan, noise yang berlebihan dapat mempercepat penurunan keandalan dan umur pakai transformator.

3.4 Tes partial discharge

Partial discharge (PD) merupakan pelepasan muatan listrik berskala kecil yang terjadi pada rongga udara di dalam isolasi, pada permukaan isolasi, ataupun corona di sekitar konduktor bertegangan tinggi. Meskipun fenomena ini tidak langsung menyebabkan kegagalan transformator, partial discharge dapat mengikis material isolasi, menurunkan kualitas isolasi, serta meningkatkan risiko terjadinya flashover atau hubung singkat dalam jangka panjang.

Tes partial discharge dilakukan untuk mengevaluasi kualitas sistem isolasi transformator, mendeteksi adanya kecacatan pada material isolasi, menilai kondisi transformator yang telah beroperasi dalam jangka waktu lama, serta memprediksi potensi kegagalan sebelum terjadi kerusakan yang lebih parah.

Pelaksanaan tes partial discharge dilakukan dengan prosedur sebagai berikut:

A. Transformator terlebih dahulu dialiri tegangan AC sesuai dengan tingkat pengujian yang ditentukan. B. Sensor partial discharge digunakan untuk mendeteksi pulsa arus beramplitudo kecil yang timbul akibat pelepasan muatan listrik. C. Pulsa tersebut kemudian dianalisis dan dinyatakan sebagai muatan semu (apparent charge) dalam satuan pico Coulomb (pC).

Berdasarkan standar pengujian, nilai partial discharge yang umum digunakan sebagai acuan untuk transformator 6,3 kV/400 V diklasifikasikan sebagai berikut: nilai di bawah 50 pC dikategorikan sangat baik, 50 - 100 pC masih dalam kondisi aman, 100 - 300 pC berada pada kondisi waspada, 300-500 pC termasuk kondisi berbahaya, dan nilai di atas 500 pC dikategorikan sangat berbahaya. Nilai yang tinggi menunjukkan degradasi isolasi yang signifikan dan memerlukan tindakan perbaikan segera.

Apabila fenomena partial discharge dibiarkan tanpa penanganan, dampak yang dapat timbul antara lain peningkatan pemanasan lokal, terbentuknya zat-zat berbahaya di sekitar transformator, perapuhan material isolasi, terbentuknya jalur konduktif, hingga potensi terjadinya kerusakan total pada transformator.

3.5 Tes tan delta

Pada kondisi ideal, sistem isolasi transformator memiliki sifat kapasitif murni, di mana arus listrik akan mendahului tegangan sebesar 90 derajat. Namun dalam praktiknya, selalu terdapat komponen resistif pada isolasi yang menyebabkan sudut fasa antara arus dan tegangan menjadi lebih kecil dari 90 derajat. Penyimpangan ini dinyatakan dalam bentuk nilai tan delta (tan δ), yang secara matematis didefinisikan sebagai perbandingan antara arus rugi terhadap arus kapasitif, yaitu tan δ = I loss / I kapasitif. Semakin besar nilai tan delta, semakin buruk kualitas isolasi transformator.

Tes tan delta merupakan metode pengujian yang digunakan untuk menilai kondisi isolasi dan minyak transformator. Pengujian ini mampu mendeteksi adanya kelembapan, kontaminasi minyak, serta proses penuaan material isolasi. Selain itu, hasil tes tan delta juga dapat digunakan untuk membandingkan kondisi transformator dari waktu ke waktu untuk memantau penurunan kualitas isolasi.

Nilai tan delta yang diperoleh dari pengujian diklasifikasikan ke dalam beberapa kategori, yaitu:

A. sangat baik apabila nilainya di bawah 0,5%, B. baik pada rentang 0,5-1%, C. menurun pada rentang 1-2%, D. buruk pada rentang 2-5%, E. dan sangat buruk apabila melebihi 5%.

Klasifikasi ini menjadi dasar dalam menentukan apakah transformator masih layak dioperasikan atau memerlukan tindakan pemeliharaan lebih lanjut.Tes tan delta sangat penting untuk memastikan keandalan sistem isolasi dan keseluruhan kinerja transformator. Apabila pengujian ini tidak dilakukan secara berkala, penurunan kualitas isolasi dapat terjadi tanpa terdeteksi, sehingga menyulitkan pengambilan keputusan teknis dan meningkatkan risiko terjadinya kegagalan transformator.

3.6 Tes kenaikan temperatur

Kenaikan temperatur merupakan peningkatan suhu yang terjadi pada transformator selama proses operasi. Setiap transformator yang dialiri arus listrik akan mengalami rugi-rugi daya akibat resistansi pada kumparan dan rugi inti, di mana sebagian energi listrik tersebut berubah menjadi panas. Apabila panas yang dihasilkan tidak dapat dilepaskan dengan baik, maka temperatur transformator akan meningkat dan berpotensi memengaruhi keandalan peralatan.

Tes kenaikan temperatur dilakukan untuk memastikan bahwa suhu transformator selama beroperasi masih berada dalam batas standar dan sesuai dengan spesifikasi. Umumnya, batas kenaikan temperatur transformator berada pada kisaran 50–60 ∘C50\text{–}60\,^\circ C, tergantung pada desain dan kelas isolasi yang digunakan. Hasil pengujian ini menjadi dasar dalam menentukan tindakan lanjutan, seperti penyesuaian beban, perbaikan transformator, penggantian unit, atau penambahan sistem pendinginan.

Apabila tes kenaikan temperatur tidak dilakukan secara berkala, peningkatan suhu yang tidak terkontrol dapat menyebabkan degradasi material isolasi, terjadinya overheating, serta meningkatkan risiko kebakaran. Oleh karena itu, pengujian ini memiliki peran penting dalam menjaga keselamatan dan umur pakai transformator.

Pengujian kenaikan temperatur pada transformator dilakukan pada tiga parameter utama, yaitu temperatur minyak, temperatur belitan sisi tegangan rendah (LV winding), dan temperatur belitan sisi tegangan tinggi (HV winding). Temperatur minyak diukur dan diamati setiap satu jam selama total dua belas jam operasi, kemudian ditentukan nilai kenaikan suhu maksimum. Sementara itu, kenaikan temperatur belitan LV dan HV ditentukan dengan mengukur perubahan nilai hambatan belitan, yang selanjutnya dihitung menggunakan persamaan:

$$
kenaikan temperatur = $\left(\frac{R_2}{R_1}\right) \times (235 + t_1) + OD\;(^\circ C)$
$$

Hasil pengujian dinyatakan memenuhi syarat apabila kenaikan temperatur minyak berada di bawah 60 ∘C60\,^\circ C, serta kenaikan temperatur belitan HV dan LV berada di bawah 65 ∘C65\,^\circ C.

3.7 Tes zero phase sequence

Tes zero phase sequence merupakan pengujian yang dilakukan untuk mengukur arus atau impedansi urutan fasa nol yang berkaitan dengan gangguan hubung tanah (ground fault) pada transformator. Pengujian ini berperan penting dalam memastikan bahwa sistem proteksi gangguan tanah berfungsi dengan baik serta parameter transformator sesuai dengan desain sistem kelistrikan.

Pengujian zero phase sequence dilakukan untuk mengevaluasi kondisi belitan transformator dan efektivitas sistem grounding. Dengan pengujian ini, potensi gangguan hubung tanah dapat dideteksi lebih awal sehingga risiko terhadap keselamatan pekerja dan peralatan dapat dikurangi. Pelaksanaan tes zero phase sequence dilakukan dengan langkah berikut:

A. mengalirkan arus listrik kecil dengan beberapa variasi nilai melalui sistem grounding transformator. B. Selanjutnya, dilakukan pengukuran tegangan dan arus pada titik grounding tersebut. C. Nilai tegangan yang terukur dikalikan dengan faktor 20×320 \times \sqrt{3}, sedangkan nilai arus dikalikan dengan faktor 40. Kedua nilai tersebut kemudian dimasukkan ke dalam persamaan:

$$
Z_0 = \frac{V \times 3}{I}
$$

untuk memperoleh nilai impedansi urutan fasa nol atau hambatan ke tanah. D. Transformator dinyatakan aman apabila nilai Zo berada pada rentang 0 hingga 5 ohm.

Apabila tes zero phase sequence tidak dilakukan, terdapat potensi gangguan hubung tanah yang tidak terdeteksi dan dapat membahayakan personel di sekitar transformator. Oleh karena itu, pengujian ini merupakan bagian penting dari sistem pengamanan dan pemeliharaan transformator guna memastikan operasi yang aman dan andal.

3.8 Tes Kebocoran minyak

Pada transformator jenis minyak, minyak isolasi berperan sebagai media pendingin sekaligus isolator listrik selama transformator beroperasi. Oleh karena itu, kondisi minyak menjadi salah satu faktor utama yang menentukan keandalan dan keamanan transformator. Minyak transformator juga merupakan komponen yang paling rawan mengalami gangguan, salah satunya berupa kebocoran.

Selain degradasi kualitas minyak yang dapat terdeteksi pada tes DGA, kebocoran minyak sering terjadi akibat usia gasket, getaran mekanis, atau penurunan kualitas sambungan. Kebocoran minyak dapat menyebabkan penurunan volume minyak di dalam trafo, yang pada akhirnya mengurangi kemampuan pendinginan dan kekuatan isolasi. Untuk mencegah kondisi tersebut, dilakukan pemeriksaan rutin pada bagian-bagian yang berpotensi mengalami kebocoran, seperti gasket, flange, valve, dan sambungan pipa. Tindakan perbaikan yang dilakukan meliputi pengencangan komponen, penggantian gasket, serta pengisian ulang minyak sesuai spesifikasi. Pada titik tertentu, penambahan sistem penampungan minyak juga dilakukan untuk mencegah penyebaran minyak yang bocor.

Transformator yang digunakan di PT Petro Oxo Nusantara merupakan transformator tipe conservator. Pemeriksaan kebocoran pada trafo ini meliputi berbagai komponen, antara lain:

A. seal bushing sisi HV dan LV, B. tank cover seal, C. Buchholz relay, D. Magnetic Oil Level Gauge (MOLG), E. panel radiator, F. filter valve, G. drain valve, H. badan tangki, I. conservator, J. Pressure Relief Device (PRD), K. serta tap changer.

Seluruh bagian tersebut diperiksa secara berkala setiap dua jam selama total 12 jam untuk memantau kondisi trafo selama beroperasi penuh dalam satu hari produksi.

Apabila kebocoran minyak tidak segera ditangani, kinerja transformator akan menurun dan berpotensi menyebabkan kerusakan yang lebih parah. Selain itu, minyak yang bocor juga meningkatkan risiko kebakaran, sehingga pengendalian kebocoran minyak menjadi bagian penting dalam upaya pemeliharaan dan pengamanan transformator.

3.9 Perbaikan bushing akibat kebocoran

Bushing transformator berfungsi sebagai isolator sekaligus penghubung konduktor dari bagian dalam transformator ke sistem kelistrikan eksternal. Kebocoran pada bushing, baik yang terjadi pada minyak maupun pada sistem sealing, dapat menurunkan kekuatan isolasi dan meningkatkan risiko terjadinya flashover atau gangguan hubung singkat.

Apabila terjadi kebocoran, perbaikan bushing perlu segera dilakukan mengembalikan sifat isolasi dan mencegah penurunan kualitas minyak transformator. Tindakan perbaikan dapat berupa pengencangan sambungan, penggantian gasket, atau penggantian bushing secara keseluruhan apabila tingkat kerusakan terlalu parah. Kebocoran bushing memiliki potensi bahaya yang serius, seperti hubung singkat ke tanah, risiko kebakaran pada minyak transformator, serta bahaya sengatan listrik bagi pekerja di sekitar area trafo.

Komponen yang paling sering mengalami kebocoran pada bushing adalah gasket. Proses penggantian gasket dilakukan dengan prosedur yang ketat untuk menjamin keselamatan dan keberhasilan perbaikan:

A. Transformator harus dipastikan dalam kondisi tidak bertegangan, terisolasi dari jaringan, dan telah dilakukan grounding dengan benar. B. Auxiliary power dimatikan dan minyak transformator dikosongkan hingga berada di bawah level penutup bushing. C. Sambungan kabel sisi tegangan tinggi dan rendah dilepas, kemudian gasket lama diganti dengan gasket baru sesuai spesifikasi. D. Setelah itu, minyak diisi kembali, sambungan dikembalikan ke posisi semula. E. Pemeriksaan kebocoran sebelum transformator dioperasikan kembali.

Selain aspek teknis, perbaikan bushing juga harus memperhatikan aspek keamanan kerja, antara lain penggunaan alat pelindung diri (APD), pengamanan area kerja, penerapan prosedur lock out tag out (LOTO), serta pemeriksaan ulang setelah perbaikan selesai. Penerapan prosedur ini bertujuan untuk memastikan bahwa transformator dapat beroperasi kembali dengan aman dan andal.

3.10 Menjaga spesifikasi

Agar transformator dapat beroperasi secara optimal dan aman, pemilihan serta pemeliharaan spesifikasi teknis yang tepat merupakan hal yang penting. Pada industri, transformator harus mampu melayani kebutuhan daya dari puluhan hingga ratusan mesin dengan variasi beban yang besar. Oleh sebab itu, spesifikasi transformator harus disesuaikan dengan kebutuhan tegangan, arus, dan daya sistem secara keseluruhan.

Sebagai contoh, transformator step-down dari 20 kV ke 6,3 kV yang digunakan memiliki kapasitas 5.000 kVA dengan vector group dyn5, kelas isolasi A, serta menggunakan konduktor belitan berbahan tembaga. Sistem grounding yang diterapkan adalah direct grounding dengan konfigurasi sambungan delta-star. Selain itu, transformator dilengkapi dengan berbagai aksesoris pendukung, seperti kipas pendingin, control box, conservator, dan perlengkapan proteksi lainnya untuk menunjang keandalan dan keselamatan operasi.

Menjaga agar transformator tetap beroperasi sesuai dengan spesifikasi yang ditetapkan bertujuan untuk mencegah terjadinya beban berlebih, pemanasan berlebihan, serta penurunan umur pakai peralatan. Penyimpangan dari spesifikasi desain dapat meningkatkan risiko kegagalan transformator dan gangguan pada sistem kelistrikan.

4. Keamanan Transformator

Keamanan transformator merupakan prosedur pecegahan untuk menjaga transformator dari kegagalan, kecelakaan, dan hal-hal yang membahayakan atau merusak lainnya. Kegiatan pengamanan dilakukan melalui berbagai pengujian, penambahan alat, dan prosedur yang berfungsi untuk mencegah transformator membahayakan orang yang bekerja, mengalami kerusakan yang berpotensi kebakaran, serta memastikan cara menangani kecelakaan atau bahaya yang terjadi.

4.1 Data keselamatan bahan

Material Safety Data Sheet (MSDS) merupakan dokumen yang memuat informasi lengkap mengenai karakteristik bahan berbahaya yang digunakan dalam suatu peralatan atau proses industri, termasuk bahan yang digunakan pada transformator. MSDS berfungsi sebagai pedoman dalam penanganan, penyimpanan, penggunaan, serta penanggulangan keadaan darurat yang berkaitan dengan bahan tersebut.

Dalam aspek keamanan transformator, MSDS sangat penting dalam penanganan minyak transformator. Berdasarkan data yang dimiliki oleh PT Petro Oxo Nusantara, MSDS minyak transformator mencakup berbagai informasi penting yang harus dipahami oleh personel operasional dan pemeliharaan.

A. Bagian Product and Company Identification memuat identitas produk, spesifikasi teknis, asal produk, serta kontak yang dapat dihubungi apabila terjadi masalah. B. Hazard Identification menjelaskan potensi bahaya yang dapat timbul beserta tingkat risikonya, sehingga pekerja dapat memahami kemungkinan dampak yang terjadi. C. Bagian Composition/Information on Ingredients menjelaskan komposisi bahan kimia yang terkandung dalam minyak transformator beserta sifat-sifatnya. D. First Aid Measures memberikan panduan pertolongan pertama untuk berbagai kemungkinan paparan atau kecelakaan. E. Fire Fighting Measures menjelaskan prosedur penanganan apabila terjadi kebakaran yang melibatkan minyak transformator. F. Accidental Release Measures berisi langkah-langkah penanganan kebocoran minyak, baik dalam jumlah kecil maupun besar, beserta potensi bahayanya. G. Handling and Storage menjelaskan cara penanganan dan penyimpanan minyak transformator yang aman dan sesuai standar. H. Exposure Controls and Personal Protection membahas dampak paparan terhadap lingkungan dan pekerja serta penggunaan alat pelindung diri yang diperlukan. I. Physical and Chemical Properties, Stability and Reactivity, serta Toxicological Information memberikan gambaran mengenai sifat fisik, stabilitas, reaktivitas, dan potensi toksisitas minyak transformator. J. Disposal Considerations, Transport Information, dan Regulatory Information menjelaskan tata cara pengelolaan limbah, pengangkutan produk, serta regulasi yang mengatur penggunaan bahan tersebut.

Keseluruhan informasi dalam MSDS sangat diperlukan untuk mencegah terjadinya kesalahan dalam penanganan minyak transformator serta memastikan bahwa setiap insiden yang terjadi dapat ditangani secara tepat dan aman tanpa memperburuk kondisi yang ada.

4.2 Pemilihan standar torsi

sambungan pada transformator terpasang dengan kuat, tidak longgar, dan mampu menahan beban mekanis serta getaran selama proses operasi. Kesalahan dalam penerapan torsi dapat menyebabkan kebocoran, kerusakan komponen, maupun gangguan kelistrikan.

Pemilihan standar torsi pada transformator diterapkan pada beberapa bagian utama, antara lain bushing, tank cover, core and coil, serta radiator valve. Untuk bagian core and coil serta terminasi kelistrikan, digunakan baut koneksi lead wire HV dan LV serta baut terminasi dengan standar ukuran M-8, M-10, M-12, M-16, dan M-20 dari bahan besi atau kuningan, dengan rentang torsi 20 hingga 115 Nm. Setiap sambungan dilengkapi dengan segel berupa penanda visual, seperti spidol merah, untuk memastikan bahwa torsi telah diterapkan sesuai standar.

Pada bagian core and coil dari sisi mekanis, digunakan baut vertikal, horizontal, dan yoke stud dengan ukuran M-10, M-12, M-16, M-20, dan M-22 dari bahan besi, dengan rentang torsi 25 hingga 55 Nm. Pemasangan dilakukan dengan memperhatikan arah ulir dan posisi drain pada bagian vertikal dan horizontal. Untuk tank cover, digunakan baut dengan standar M-8, M-10, M-12, serta ISD (M-8) dari bahan besi dan stainless steel dengan torsi 10 hingga 55 Nm. Sementara itu, bushing transformator menggunakan baut dengan ukuran mulai dari M-10 hingga M-75, dan radiator valve menggunakan baut standar M-16 dan M-20 dari bahan besi atau stainless steel.

Penerapan standar torsi yang tepat tidak hanya meningkatkan keandalan mekanis transformator, tetapi juga berperan dalam mencegah kebocoran minyak, kegagalan sambungan listrik, serta risiko kecelakaan kerja. Oleh karena itu, pemilihan dan penerapan standar torsi menjadi salah satu aspek penting dalam sistem keamanan transformator di PT Petro Oxo Nusantara.

4.3 Tap changer

Tap changer merupakan komponen transformator yang berfungsi untuk mengatur nilai tegangan keluaran agar tetap berada dalam batas yang diizinkan. Keberadaan tap changer sangat penting dalam menjaga kestabilan tegangan, terutama pada sistem dengan fluktuasi beban yang tinggi, sehingga peralatan listrik yang terhubung dapat beroperasi secara andal dan aman.

Dari sisi keamanan, tap changer memerlukan inspeksi dan pemeliharaan berkala karena melibatkan kontak mekanis dan listrik yang bekerja secara berulang. Pemeriksaan umumnya meliputi kondisi kontak, kondisi mekanisme penggerak, keandalan sistem penguncian, serta kualitas minyak isolasi yang digunakan pada tap changer. Kondisi minyak yang menurun atau kontak yang aus dapat meningkatkan resistansi dan memicu pemanasan berlebih.

Apabila tap changer mengalami kegagalan atau tidak berfungsi dengan baik, dapat terjadi fluktuasi tegangan yang besar. Kondisi tersebut berpotensi merusak peralatan listrik, menurunkan keandalan sistem, serta meningkatkan risiko gangguan dan kecelakaan listrik. Oleh karena itu, pengelolaan tap changer yang baik menjadi bagian penting dalam sistem keamanan transformator.

4.4 Prosedur tes trafo

Prosedur pengujian transformator diperlukan sebagai pedoman pelaksanaan pengujian yang sistematis, aman, dan efektif. Prosedur ini bertujuan untuk memastikan bahwa setiap pengujian dilakukan sesuai dengan standar, serta meminimalkan risiko kesalahan maupun kecelakaan selama proses pengujian.

Berdasarkan jenisnya, pengujian transformator dibedakan menjadi tiga kategori utama, yaitu tes rutin, tes khusus, dan tes tipe.

A. Tes rutin meliputi pemeriksaan visual dan inspeksi dimensi, pengujian kekuatan dielektrik minyak isolasi, pengukuran resistansi isolasi, pemeriksaan vector group dan rasio tegangan, pengukuran resistansi belitan, pengujian rugi besi dan arus beban kosong, pemeriksaan rugi tembaga dan impedansi, lalu pengujian tegangan terapan dan induksi. B. Tes khusus mencakup pengujian DGA, Sweep Frequency Response Analysis (SFRA), tes tan delta dan kapasitansi, partial discharge, pengukuran zero sequence impedance, pengujian pengujian hubung singkat, pemeriksaan harmonik pada arus beban kosong, uji tingkat bunyi akuistik, dan pengukuran daya yang diambil oleh peralatan tambahan. C. Tes tipe meliputi pengujian kenaikan temperatur, ketahanan terhadap tegangan impuls, tingkat kebisingan, impedansi hubung singkat, excitation current dan load loss, pengujian tegangan tinggi, serta uji impedansi.

Setiap jenis pengujian memiliki prosedur keamanan dan langkah kerja yang jelas, termasuk pengamanan area kerja, penggunaan alat pelindung diri, serta verifikasi kondisi peralatan sebelum dan sesudah pengujian. Dengan penerapan prosedur pengujian yang tepat, risiko kesalahan dan gangguan dapat diminimalkan, serta keandalan dan keselamatan transformator dapat terjamin.

4.5 Standar internasional

Setiap transformator yang digunakan dalam sistem kelistrikan industri harus memenuhi standar internasional yang berlaku. Penerapan standar internasional bertujuan untuk memastikan bahwa desain, pengujian, pengoperasian, serta pemeliharaan transformator dilakukan sesuai dengan standar terbaik. Dengan mengacu pada standar tersebut, keandalan dan keselamatan operasi transformator dapat terjamin secara konsisten.

Standar internasional dijadikan acuan dalam berbagai aspek, mulai dari pemilihan spesifikasi transformator, metode pengujian, prosedur perawatan, hingga evaluasi kondisi transformator selama masa operasinya. Beberapa komponen transformator yang sangat bergantung pada penerapan standar internasional antara lain pengujian DGA, bushing, serta penerapan torsi pada sambungan mekanis. Ketidaksesuaian terhadap standar pada komponen-komponen tersebut dapat menimbulkan dampak jangka panjang berupa penurunan performa, meningkatnya risiko kegagalan, serta potensi kecelakaan.

Dengan menerapkan standar internasional secara konsisten, transformator diharapkan dapat beroperasi secara aman, efektif, dan memiliki umur pakai yang optimal sesuai dengan desain peralatan.

4.6 Pencegahan Short circuit

Gangguan hubung singkat merupakan kondisi berbahaya pada sistem kelistrikan di mana arus listrik yang sangat besar mengalir dalam waktu singkat akibat adanya kesalahan pada sistem, seperti kegagalan isolasi atau kesalahan sambungan. Gangguan ini dapat menyebabkan kerusakan serius pada transformator dan peralatan pendukung, serta meningkatkan risiko kebakaran dan kecelakaan kerja.

Persiapan dalam menghadapi potensi hubung singkat sangat diperlukan untuk meminimalkan dampak yang ditimbulkan. Langkah awal yang dilakukan adalah perhitungan arus hubung singkat, yang menjadi dasar dalam perancangan sistem proteksi dan pengambilan keputusan teknis terkait transformator. Selain itu, analisis desain transformator, hasil pengujian, serta inspeksi mekanis juga digunakan sebagai informasi pendukung dalam evaluasi peralatan. Arus short circuit ini bisa dihitung menggunakan beberapa parameter trafo, seperti kapasitas daya trafo, tegangan primer atau sekunder, serta impedansi trafo. Arus short circuit dapat dihitung dengan rumus berikut:

$$
I_{sc} = \frac{S_{rated}}{\sqrt{3} \times V_{rated}} \times \frac{100}{Z\%}
$$

dimana Isc adalah arus short ciruit yang terjadi, Srated adalah kapasitas trafo, Vrated adalah tegangan nominal trafo, Z% adalah impedansi persen dari trafo (%) Apabila terjadi gangguan hubung singkat, transformator harus segera diperiksa untuk memastikan tidak terjadi deformasi mekanis pada belitan, kerusakan isolasi, maupun gangguan pada struktur internal lainnya. Penerapan sistem proteksi yang tepat, seperti sistem grounding dan circuit breaker, sangat penting untuk membatasi besarnya arus gangguan dan memutuskan sistem secara cepat. Selanjutnya, tindakan perbaikan dan evaluasi menyeluruh dilakukan pada transformator serta peralatan lain yang terdampak guna memastikan sistem kembali beroperasi dengan aman.

4.7 Prosedur pemadaman dan penghubungan listrik

Proses pemadaman dan penghubungan listrik merupakan salah satu aspek penting dalam pengoperasian transformator. Kegiatan ini harus dilakukan berdasarkan prosedur yang jelas, terstruktur, dan berurutan untuk mencegah terjadinya kesalahan operasi yang berpotensi menimbulkan bahaya serius, baik terhadap peralatan maupun keselamatan personel.

Prosedur pemadaman listrik dilakukan secara bertahap dengan urutan yang telah ditetapkan seperti berikut:

  1. Proses dimulai dengan mematikan panel outgoing,
  2. dilanjutkan dengan pemadaman transformator 2, 3, dan 6, serta switchgear MCC 2, 3, dan 4.
  3. Selanjutnya, incoming 6 kV dimatikan dan Gas Circuit Breaker (GCB) diposisikan keluar.
  4. Setelah itu, outgoing TRM 20 kV dimatikan, GCB diposisikan keluar, dan grounding switch dinyalakan.
  5. Tahap akhir pemadaman dilakukan dengan memastikan outgoing TRM 20 kV berada pada posisi grounding serta grounding switch incoming 6 kV dalam kondisi aktif.
  6. Proses penghubungan listrik dilakukan dengan urutan yang berlawanan.
  7. diawali dengan pemeriksaan kondisi sistem. Lampu indikator L1, L2, dan L3 pada incoming 20 kV harus menyala sebagai indikasi ketersediaan tegangan.
  8. Apabila panel berada dalam kondisi pemeliharaan, dilakukan pengujian isolasi menggunakan megger terlebih dahulu.
  9. Selanjutnya, grounding switch pada panel outgoing 20 kV dan incoming 6 kV dimatikan.
  10. Transformator dipastikan dalam kondisi aman sebelum GCB outgoing 20 kV dinyalakan.
  11. Setelah itu, tegangan incoming 6 kV diperiksa melalui tampilan relay Sepam 2000 dan indikator L1, L2, serta L3 harus menyala.
  12. Indikasi under voltage pada relay Sepam 2000 direset, kemudian GCB incoming 6 kV dinyalakan.
  13. Transformator 1 dioperasikan terlebih dahulu, diikuti oleh transformator 2, 3, dan 6 serta MCC 2, 3, dan 4.
  14. Tahap akhir dilakukan dengan koordinasi bersama bagian produksi untuk melakukan energizing seluruh outgoing motor secara bertahap.

5. Kesimpulan

Transformator merupakan peralatan kelistrikan yang penting dalam mendukung keandalan dan keberlangsungan proses produksi di lingkungan industri, seperti di PT Petro Oxo Nusantara. Berbagai potensi gangguan yang bisa terjadi pada transformator membuat penerapan pemeliharaan dan sistem hal yang wajib. Kegiatan pemeliharaan berupa pengujian kondisi minyak, isolasi, performa listrik, dan mekanis, serta penerapan aspek keamanan seperti pemahaman data keselamatan bahan, kepatuhan terhadap spesifikasi dan standar internasional, pengendalian risiko hubung singkat, dan prosedur operasi yang aman, keandalan transformator dapat dijaga. Dengan penerapan pemeliharaan dan pengamanan yang tepat, risiko kegagalan peralatan, gangguan produksi, serta potensi bahaya terhadap keselamatan personel dapat diminimalkan, sehingga transformator mampu beroperasi secara aman, efisien, dan berkelanjutan sesuai dengan kebutuhan operasional perusahaan.