On Load Tap Changer (OLTC) Trafo Pembangkit

By admin_hu · January 29, 2017 · 3 Comments

Salam Power,

Dalam operasi pembangkit tenaga listrik, kita pasti akan mengenal adanya istilah trafo daya, atau dikenal di bahasa umum Main Step Up Transformer. Trafo ini berfungsi sebagai trafo penaik tegangan untuk mengirimkan daya listrik ke grid atau jaringan. Pengontrolan Main Trafo ini, dalam hal respon terhadap tegangan menjadi sangat penting. Kali ini, kita akan membahas mengenai On Load Tap Changer atau dikenal sebagai OLTC. Ada pula beberapa orang menyebut Online Tap Changer.

Sebelum masuk ke detail OLTC, kita akan coba kupas dasar dari sebuah tap changer, namun kita batasi hanya yang terkait dengan pembangkit saja. Tap Changer atau pengubah tap merupakan sebuah metode untuk mengkompensasi tegangan trafo terhadap perubahan tegangan di bagian sekunder trafo. Tap juga bisa terdapat di bagian primer trafo yang berhubungan dengan berapa masukan/input tegangan trafo yang akan diberikan ke trafo itu sendiri. Namun, tap di sisi sekunder lebih terhadap pengontrolan tegangan sekunder yang diharapkan. Pada prinsipnya, sebenarnya tap changer ini adalah pengubah lilitan trafo sehingga mendapatkan tegangan yang diinginkan, sesuai dengan formula berikut:

Vs=(Ns x Vp)/Np

Menurut desainnya, OLTC dibagi beberapa tipe yaitu tipe dengan reactor dan tipe dengan resistor yang digunakan sebagai jembatan ketika switching terjadi, atau dalam istilah lain “Make before break”. Ciri dari tipe reactor adalah reactornya ditempatkan dicompartment yang berbeda dengan diverter dan selector switch tetapi compartment ini di las/bersatu dengan compartement main tank. Namun, tipe resistor, maka resistornya ditanam bersama dengan diverter switch dan dalam satu kompartement dengan selector switch.

Source: www.reinhausen.com

Adapun komponen-komponen utama dalam OLTC adalah sebagai berikut:

1. Sistem kontak untuk metode “make before break” dan mengalirkan arus antar winding. “Make before break” adalah suatu metode perpindahan kutub terminal yang tidak menyebabkan interruption pada aliran arusnya. Artinya, kondisinya akan terlebih dahulu parallel sebelum pindah kutub/terminal, lalu berpindah ke kutub/terminal lain. Untuk mempermudah ilustrasi bisa didapatkan di link berikut: https://en.wikipedia.org/wiki/Tap_changer
2. Impedansi untuk transisi
3. Gear untuk pergerakan diverter dan selector
4. Spring energy accumulator atau bagian dari spring kontak
5. Drive mechanism, untuk penggerak dari kontak tap.

Namun, untuk mempermudah bagian-bagiannya, OLTC sendiri itu terbagi menjadi 2 bagian besar yaitu:

1. Diverter Switch, untuk melakukan kontak perantara perubahan tap changer. Diverter switch ini, dengan tipe lama yang terendam oil trafo (immersed) harus dilakukan perawatan sesesuai dengan umur kontak dari OLTCnya, atau kualitas oli yang membuat OLTC ini harus diangkat dan dibersihkan. Metode evaluasi oli ini yang disebut dengan “Dissolve Gas Analysis “(DGA) akan dibahas di artikel terpisah.
2. Tap Selector; bagian dari OLTC yang merupakan tempat rasio dari tap. Tap Selector sangat jarang dilakukan maintenance kecuali ada indikasi kerusakan tap atau kontak karena Selector switch ini berada menyatu dengan main tank. Sehingga ketika akan melakukan perawatan Selektor Switch maka oli dari main tank trafo harus dikuras. Ini adalah contoh tipe selector switch yang tertanam menyatu di main tank, namun ada juga tipe selector switch yang tertanam menyatu dengan diverter switch. Artinya, arching yang terjadi juga bersama-sama terjadi di oil diverter switch dan selector switch. Perhatikan gambar berikut yang diambil dari OLTC pabrikan Maschinenfabrik Reinhausen, Jerman (MR).

Source: www.reinhausen.com

Lalu bagaimana cara perawatan atau maintenance untuk OLTC. Dari perkembangan teknologi, sekarang telah dioperasikan beberapa tap changer yang menggunakan metode Vacuum Tap Changer. Teknologi ini praktis membuat minimnya biaya maintenance karena lifetime switching yang lebih lama dan kualitas oli di diverter switch lebih bersih, karena arcingnya terjadi di bagian/chamber yang vacum.

Source: www.reinhausen.com

Lalu jika masih menggunakan tipe yang lama, yang arcingnya ada di oil? Berikut adalah beberapa kegiatan pengamatan dan perawatan dari OLTC dengan tipe yang lama:

1. Amati tegangan yang terbaca baik disisi High Voltage maupun Low Voltage (harian)
2. Pengamatan bagian breather tanki OLTC. Breather ini adalah penyaring uap air dari udara yang masuk ke tanki OLTC. Breather ini seperti sistem pernapasan tanki akibat pergerakan diverter switch yang menyebabkan perbedaan tekanan udara, sehingga udara bisa keluar masuk dari dan ke tanki OLTC. Breather ini berisi Silica gel pada umumnya, ketika jenuh maka silica gel akan berubah warna dan harus diganti. (harian/mingguan)
3. Lakukan pengukuran kualitas oli dengan mengukur Breakdown Voltage (BDV) dan water content atau kandungan air dalam oli OLTC dan DGA. Secara umum limit dari BDV > 30kV (IEC 60156) dan water content < 40 ppm (IEC 60814). Untuk DGA, metode yang umum digunakan yang mengacu kepada IEEE C57.104 kurang bisa digunakan, karena perbedaan operasi yang terjadi. Karena oli di OLTC lebih sering terjadinya arcing, maka kualitas oli di OLTC relative lebih buruk dari kualitas oli di main tank, maka standard yang digunakan untuk IEEE C57.104 kurang bisa diaplikasikan. Namun, standard IEEE C57. 139. 2015 bisa digunakan untuk DGA di OLTC. (6 bulan – per tahun).
4. Lakukan pencatatan “counter” dari operasi OLTC dan sesuaikan dengan manual OLTC kapan dilakukan inspeksi atau perawatan dari OLTC tersebut. (bulanan)
5. Lakukan pemeriksaan komponen dari penggerak diverters switch yang berada di cabinet OLTC/ marshaling cabinet. Perhatikan setiap wiring harus terkoneksi dengan baik dan tetap kering untuk mencegah korosi di terminalnya. (setiap overhaul)
6. Ketika menemukan adanya penurunan kualitas oli OLTC, maka yang dilakukan bisa dilakukan purifikasi atau penggantian oli secara keseluruhan. Namun, biasanya kualitas oli yang disarankan oleh pabrikan OLTC hanya sebatas parameter BDV dan water content.

Sekarang kita telah mengenal apa itu OLTC dan bagian-bagian pentingnya. Untuk menjaga kehandalan OLTC, diperlukan desain, pengoperasian, dan perawatan yang sesuai dengan kapabilitasnya dan sesuai dengan prosedur dari manufaktur. Data parameter operasi tetap harus dicatat dan disimpan sebagai data penunjang untuk evaluasi kondisi atau performa dari OLTC tersebut.

Semoga bermanfaat,