Laporan uji DGA (dissolved gas analysis) biasanya datang sebagai deret angka ppm: hidrogen, metana, etilena, asetilena, karbon monoksida. Tanpa kunci baca, deret itu cuma tabel. Padahal tiap jenis gangguan di dalam tangki meninggalkan campuran gas yang berbeda di minyaknya.
Tulisan ini pelengkap ulasan tiga uji kondisi trafo, khusus soal membaca hasil DGA. Kalau lebih enak mendengar daftar gasnya dijelaskan, ada klipnya.
Gas mana menandai apa
| Gas | Paling sering menandai |
|---|---|
| Hidrogen (H2) | peluahan sebagian (partial discharge), gangguan listrik berenergi rendah |
| Metana (CH4), etana (C2H6) | pemanasan minyak; sedikit ikut terbentuk saat peluahan sebagian |
| Etilena (C2H4) | gas kunci pemanasan minyak, makin menonjol saat titik panasnya di atas 300 °C |
| Asetilena (C2H2) | busur listrik, gangguan yang butuh energi paling besar |
| CO dan CO2 | kertas isolasi (selulosa) ikut terurai |
| O2 dan N2 | bukan gas gangguan: udara masuk lewat kebocoran tangki, atau selimut nitrogen |
Asetilena perlakuannya lain. Di atas beberapa ppm, gas ini sudah menandai busur energi tinggi. Jejak kecilnya memang bisa berasal dari titik panas 500 °C ke atas, atau dari sekali sambaran petir. Begitu asetilena terbaca, pedoman Bureau of Reclamation meminta sampel ulang tiap minggu, bahkan tiap hari, untuk melihat apakah jumlahnya bertambah.
Dua pertanyaan, dan urutannya tidak boleh dibalik
Pertama: ada masalah atau tidak? Jawabannya dari kadar dan laju kenaikan gas, bukan satu angka. Hitung laju dengan membagi selisih dua sampel dengan jumlah hari trafo berbeban; hari padam tidak ikut dihitung. Reclamation memakai patokan kenaikan di atas 30 ppm per hari sebagai tanda gangguan aktif. Jangan mendiagnosis dari satu sampel: sampel bisa salah tangani atau salah label.
Kedua: masalahnya apa? Baru di sini segitiga Duval dipakai. Segitiga ini memetakan persentase tiga gas (CH4, C2H4, C2H2) ke tujuh zona: PD (peluahan sebagian), T1 (panas di bawah 300 °C), T2 (300 sampai 700 °C), T3 (di atas 700 °C), D1 (percikan energi rendah), D2 (busur energi tinggi), dan DT (campuran panas dan listrik).
Jebakannya: segitiga Duval tidak punya zona "sehat". Trafo sehat pun tetap jatuh di salah satu zona gangguan. Menjalankannya sebelum pertanyaan pertama terjawab sama dengan mencari penyakit pada orang sehat.
Contoh hitung dari satu trafo
Dua sampel DGA sebuah trafo milik Reclamation (ppm):
Ingin mendalaminya lebih terstruktur? Taalenta punya kelas Strategi Maintenance Sistem Kelistrikan Industri: Mengurangi Downtime pada Transformer & Switchgear.
| Gas | DGA 1 | DGA 2 | Kenaikan |
|---|---|---|---|
| CH4 | 142 | 192 | 50 |
| C2H4 | 84 | 170 | 86 |
| C2H2 | 4 | 7 | 3 |
| Jumlah | 230 | 369 | 139 |
- Pakai total DGA 2: CH4 52%, C2H4 46%, C2H2 2%. Titiknya jatuh di T2.
- Pakai kenaikannya saja: CH4 36%, C2H4 62%, C2H2 2%. Titiknya jatuh di T3, lebih parah. (Pedoman aslinya salah cetak 46%; 86 dibagi 139 hasilnya 62%.)
Kalau hasilnya berbeda, pedoman itu memakai yang dari kenaikan: itulah gas yang dihasilkan gangguan sejak mulai.
CO2 dibanding CO: kertasnya ikut rusak atau tidak
Pada beban dan suhu normal, CO2 terbentuk 7 sampai 20 kali lebih banyak daripada CO. Rasio di atas 7 umumnya tidak mengkhawatirkan. Setelah ada kecurigaan, hitung rasionya dari selisih antarsampel, bukan dari jumlah terkumpul. Di bawah 5, kertas isolasi kemungkinan sedang memburuk cepat. Di angka 3 ke bawah, kerusakannya parah, dan uji furan layak menyusul.
Pada contoh di atas, rasio kenaikannya 1.317 dibagi 23, sekitar 57: panasnya tidak menyentuh kertas. Pedoman itu mengarahkan kecurigaan ke sambungan di dasar bushing, kontak tap changer, atau pentanahan inti.
Catatan untuk trafo baru: kertas yang lama tersimpan di udara bisa melepas CO2 dan CO ke minyak. Gangguan sungguhan biasanya ikut menaikkan H2 dan gas panas lain.
Kapan hasil DGA belum bisa dipercaya
Reclamation menjadwalkan DGA sebulan setelah trafo mulai beroperasi, lalu setahun sekali, dan lebih sering kalau ada masalah. Hasilnya belum bisa dipegang kalau:
- trafo padam dan sudah dingin;
- trafo masih baru;
- trafo belum 1 sampai 2 minggu beroperasi terus-menerus setelah minyaknya diolah.
Soal batas angka: tabel "Condition 1 sampai 4" yang banyak beredar berasal dari IEEE C57.104-1991, edisi yang sudah ditarik dan oleh Reclamation sendiri disebut sangat konservatif. Edisi yang berlaku C57.104-2019, dan IEC 60599:2022 menegaskan tafsirannya hanya panduan. Patokan paling berguna tetap riwayat DGA trafo Anda sendiri.
Sumber
- IEEE Standards Association, IEEE C57.104-2019, Guide for the Interpretation of Gases Generated in Mineral Oil-Immersed Transformers (status standar dan riwayat edisi 1991, 2008, 2019)
- International Electrotechnical Commission, IEC 60599:2022, Mineral oil-filled electrical equipment in service: Guidance on the interpretation of dissolved and free gases analysis (edisi 4.0, 25 Mei 2022)
- U.S. Bureau of Reclamation, FIST Volume 3-30: Transformer Maintenance, bagian 4.4 Transformer Oils
- U.S. Bureau of Reclamation, FIST Volume 3-31: Transformer Diagnostics (Juni 2003), bagian 5.3 segitiga Duval dan 17 rasio CO2/CO
- L. Frizera Encarnação dkk., Conventional Dissolved Gases Analysis in Power Transformers: Review, Energies 16(21), 7219 (2023)