PERILAKU GELEMBUNG UDARA DI DALAM MINYAK TRANSFORMATOR DENGAN PENGARUH MEDAN LISTRIK DC HOMOGEN - Alif Rahmatullah Umar; Mochammad Dhofir (Jurnal Mahasiswa TEUB, 2020)
Minyak transformator merupakan media isolasi cair yang berperan penting dalam sitem ketenagalistrikan di Indonesia. Namun, media isolasi cair dapar mengalami kegagalan yang diakibatkan oleh adanya gelembung udara. Ada beberapa faktor timbulnya suatu gelembung pada dielektrik cair, salah satunya adalah adanya kenaikan suhu pada minyak transformator. Pada penelitian ini akan mengamati perilaku gelembung udara di dalam minyak transformator shell diala b dengan pengaruh medan listrik DC homogen, dimana dalam penelitian ini gelembung udara dengan variasi diameter diinjeksikan dari dasar sehingga bergerak ke permukaan minyak transformator. Pengujian menggunakan rangkaian pembangkitan tegangan tinggi AC dan DC untuk mendapatkan nilai tegangan tembus, arus bocor, arus konduksi dari minyak transformator serta untuk mengamati pengaruh medan listrik pada gelembung udara dengan besar tegangan masukan yaitu 60 kV hingga 80 kV. Hasil pengujian yang didapatkan dalam penelitian ini berupa kekuatan dielektrik minyak transformator shell diala b senilai 80,40 kV/cm, nilai permitivas relatif 2,35 dan nilai resistivitas sebesar 0,312 MΩ????. Pada kondisi ideal, gelembung udara pada minyak transformator yang diberi medan listrik DC homogen dengan efisiensi distribusi medan listrik bernilai 1 akan bergerak ke permukaan tanpa adanya pergeseran pada sumbu x dikarenakan medan listrik DC homogen menyebabkan resultan gaya pada sumbu x bernilai nol. Namun pada kondisi riil, efisiensi distribusi medan listrik () yang dihasilkan tidak bernilai 1. Gelembung udara akan bergerak kepermukaan minyak dengan besar gaya dan arah mengikuti resultan dari gaya apung dan gaya medan listrik sehingga menyebabkan gelembung udara mengalami pergeseran pada sumbu x dari titik pelepasan. Gelembung udara berdiameter 3 mm membutuhkan waktu 1,167 detik, sedangkan gelembung udara berdiameter 5 mm membutuhkan waktu 1,4 detik untuk mencapai permukaan minyak transformator. Semakin besar diameter gelembung udara, maka semakin cepat dan singkat gelembung udara untuk mencapai permukaan minyak transformator. Gelembung udara berdiameter 3 mm dan 5 mm pada minyak transformator dengan pengaruh medan listrik DC homogen akan cenderung mempertahankan bentuk geometrisnya saat bergerak ke permukaan minyak transformator dalam rentang kuat medan rata-rata 6 kV/cm – 8 kV/cm. Hal ini dikarenakan kuat medan listrik yang dihasilkan belum mampu untuk membuat gelembung udara berubah bentuk hingga pecah. Hal ini juga didukung oleh pengaruh medan listrik DC yang hanya memiliki satu arah medan utama. Kata kunci: minyak transformator, tegangan tembus, gelembung udara, medan listrik DC ABSTRACT Transformer oil is a liquid insulation media that is very important in the electricity system in Indonesia. The presence of air bubbles in the transformer oil will certainly affect the performance to cause failure in the transformer oil. There are several factors for the emergence of a bubble in the liquid dielectric, the uneven surface of the electrodes so that there are air pockets on the surface. In this study will observe the behavior of air bubbles in the shell diala b transformer oil under the influence of a DC uniform electric field, where in this study air bubbles with diameter variations are injected from the bottom so that they move to the surface of the transformer oil. DC uniform electric field is produced from 2 parallel plate electrodes which are given an input voltage in the form of a DC voltage. The test uses an AC and DC high voltage generation circuit to obtain the breakdown voltage, leakage current, conduction current from transformer oil and to observe the effect of the electric field on air bubbles with large input voltages of 60 kV to 80 kV. The test results obtained in this study are dielectric strength of diala b transformer oil with a value of 80.40 kV/cm, a relative permitivas value of 2.35 and a resistivity value of 0.312 MΩ????. In ideal conditions, air bubbles in transformer oil which are given a DC uniform electric field with an electric field distribution efficiency of value 1 will move to the surface without any shift on the x-axis because the DC uniform electric field causes the resultant force on the x-axis to be zero. However, in real conditions, the efficiency of the electric field distribution (η) produced is not equal to 1. Air bubbles will move to the surface of the oil with a large force and direction following the resultant of the buoyant force FB and the electric field force Fg, causing the air bubbles to shift on the x-axis of release point. The 3 mm diameter air bubble takes 1.167 seconds, while the 5 mm diameter air bubble takes 1.4 seconds to reach the transformer oil surface. The greater the diameter of the air bubbles, the faster and shorter the air bubbles to reach the transformer oil surface. Air bubbles 3 mm and 5 mm in diameter on transformer oil with the influence of a DC uniform electric field will tend to maintain their geometric shape when moving to the surface of the transformer oil in the average field strength range of 6 kV/cm - 8 kV/cm. This is because the generated electric field strength has not been able to make air bubbles change shape until they burst. This is also supported by the influence of a DC electric field which has only one main field direction Keywords: transformer oil, breakdown voltage, air bubbles, DC electric fields