Pelepasan Sebagian (PD) dalam transformator mengacu pada fenomena saat kerusakan dielektrik lokal terjadi di sebagian kecil sistem isolasi di bawah tekanan tegangan tinggi. Pelepasan ini tidak menjembatani elektroda tetapi hanya terjadi di area isolasi yang lemah. PD biasanya sangat lemah dan tidak dapat dideteksi oleh indera manusia, sehingga memerlukan peralatan pengukuran khusus.
Penyebab Terjadinya Pelepasan Sebagian pada Transformator
Penyebab terjadinya pelepasan muatan parsial pada transformator bermacam-macam, meliputi beberapa aspek:
1. Bahan dan Struktur Isolasi:
Cacat seperti gelembung, kotoran, dan retakan: Cacat ini merusak kinerja isolasi material, yang menyebabkan pelepasan sebagian.
Konstanta dielektrik gelembung yang lebih rendah: Gelembung menahan kekuatan medan listrik yang lebih tinggi dibandingkan dengan bahan isolasi yang berdekatan, membuatnya lebih rentan terhadap kerusakan dan pelepasan.
Desain struktur isolasi yang tidak masuk akal: Kekuatan lapisan interlayer atau medan putar yang berlebihan pada transformator tipe kering akibat desain yang buruk dapat menyebabkan pelepasan muatan sebagian.
Tepi tajam dan gerinda: Komponen isolasi dan logam dengan tepi tajam atau duri dapat menimbulkan konsentrasi medan listrik lokal, yang memicu pelepasan muatan sebagian.
2. Faktor Operasional:
Operasi jangka panjang dan variasi beban: Faktor-faktor ini menyebabkan penuaan dan keausan bahan isolasi internal transformator, mengurangi sifat isolasinya dan menyebabkan pelepasan muatan sebagian.
Tegangan lebih: Tegangan lebih dalam sistem tenaga listrik, yang disebabkan oleh faktor eksternal (seperti petir) atau faktor internal (seperti operasi pengalihan), dapat melebihi tegangan tembus material, yang menyebabkan pelepasan muatan sebagian.
3. Faktor Instalasi dan Proses:
Proses manufaktur yang tidak memadai: Kontrol vakum yang buruk selama pengeringan, waktu pengeringan yang tidak memadai, dan persyaratan suhu dapat meninggalkan gas sisa dalam kumparan.
Kerusakan instalasi: Isolasi dapat rusak selama pemasangan, atau periode tidak aktif yang lama dapat meningkatkan kadar air dalam bahan isolasi, sehingga memengaruhi tingkat pembuangan.
Proses penggulungan dan perakitan yang tidak tepat: Masalah seperti duri pada kabel tegangan tinggi dan rendah atau jarak yang tidak tepat selama perakitan dapat memengaruhi tingkat pelepasan parsial.
Bahaya Pelepasan Sebagian
Meskipun pelepasan muatan parsial dalam transformator bersifat lokal dan lemah, hal ini menimbulkan bahaya jangka panjang yang signifikan, terutama melalui kerusakan pada bahan isolasi:
1.Kerusakan langsung pada isolasi: Pelepasan sebagian yang terus-menerus secara bertahap mengikis isolasi, yang berpotensi menyebabkan kerusakan total seiring berjalannya waktu. Efek elektrokimia menghasilkan gas reaktif seperti ozon dan oksida nitrat, yang selanjutnya mengikis isolasi.
2. Pemanasan lokal: Pelepasan sebagian menghasilkan panas, yang dapat meningkatkan suhu lokal dielektrik, bahkan menyebabkan karbonisasi.
Metode Deteksi untuk Pelepasan Sebagian
Metode deteksi untuk pelepasan sebagian secara umum mencakup teknik listrik, ultrasonik, dan kimia:
1. Metode Listrik: Memanfaatkan osiloskop, detektor pelepasan parsial, atau pengukur interferensi radio untuk mengamati bentuk gelombang pelepasan atau tingkat interferensi radio.
2. Metode Ultrasonik: Mendeteksi gelombang ultrasonik yang dihasilkan oleh pelepasan dan mengubah gelombang ini menjadi sinyal listrik untuk analisis.
3. Metode Kimia: Menganalisis kandungan dan pola variasi berbagai gas yang terlarut dalam minyak, umumnya dikenal sebagai "analisis kromatografi."
Tindakan Pencegahan untuk Pelepasan Sebagian
Untuk menghindari bahaya pelepasan sebagian, beberapa tindakan pencegahan dapat dilakukan:
1.Memilih bahan isolasi berkualitas tinggi.
2. Pemeriksaan dan pemeliharaan rutin: Penggantian tepat waktu terhadap komponen yang sudah tua dan sangat usang.
3. Memasang alat proteksi tegangan lebih: Untuk mendeteksi dan menekan kondisi tegangan lebih.
4. Memasang alat pemantau suhu: Secara teratur memeriksa perubahan suhu pada permukaan transformator.
Tindakan ini secara efektif mencegah dan mengurangi terjadinya pelepasan muatan sebagian, sehingga menjamin pengoperasian transformator yang aman dan stabil.
