TEKNIK TEGANGAN TINGGI

1. PARTIAL DISCHARGE
DISUSUN OLEH
FEBRIAN DANNY LEO
ICHWAN ZIYAD ALBANA
TEGUH SEPTIAN ZAKARIA
NILAI
85
DOSEN MATA KULIAH
Prof. Syamsir Abduh, PhD, IPU

2. Definisi Partial Discharge
• Partial discharge, sesuai International Technical Commission (IEC) International
Standard 60270, 2000 bahwa partial discharge adalah "Localized electrical discharge
that only partially bridges the insulation between conductors and which can or cannot
occur adjacent to conductor“.
• Partial discharge merupakan akibat yang timbul dari konsentrasi electrical stress
pada titik tertentu baik itu didalam ataupun dipermukaan suatu isolasi.
• Salah satu contoh efek yang ditimbulkan adalah timbulnya korona, dimana korona
merupakan salah satu bentuk partial discharge yang terjadi didalam media gas (udara)
disekitar konduktor.

3. Gejala Partial Discharge
• Partial discharge biasanya menimbulkan beberapa efek diataranya suara desis,
cahaya, panas dan reaksi kimia.
• Partial discharge merupakan arcing (lompatan) listrik yang sangat cepat sekali dan
yang terjadi pada lapisan suatu bidang berisolasi sering memiliki karakteristik yang
berbeda-beda.
• Waktu impuls dari PD biasanya lebih kecil dari 10 nano detik

4. Proses Terjadinya Discharge
• Adanya bidang microskopik (celah) yang terjadi pada suatu bidang pada isolasi yang
disebabkan karena adanya "Water Tree", umur isolasi itu sendiri, pemasangan yang
kurang baik atau proses pabrikasi yang tidak sempurna.
• Terjadinya stress dan tegangan yang berlebih (over voltage) pada suatu sistem isolasi
dapat mengakibatkan PD didalam bidang mikroskopik tersebut.
• Timbulnya panas dan energi lain yang dilepaskan oleh PD mengakibatkan
pengikisan pada permukaan celah tersebut.
• Erosi atau pengikisan terus menerus akan membentuk celah yang lebih besar pada
bidang isolasi, biasanya disebut "electrical tree".

5. Proses Terjadinya Discharge
• Proses ini akan terus berlanjut hingga menimbulkan "electrical tree bridge" pada
isolasi.
• dan Akhirnya.... terjadilah kegagalan / gangguan pada system isolasi.

6. Proses Terjadinya Discharge

7. Partial Discharge Luar

8. Partial Discharge Luar
• Ionisasi tumbukan berlangsung dalam gas bilamana tegangan mula terlampaui pada
elektroda yang runcing.
• Dalam medan yang sangat tidak homogen avalan elektron dan ionisasi-photo
menghasilkan saluran tembus yang tidak sempurna, yang harus menyala Kembali
setelah setiap pemadaman peluahan parsial pada saat perpotongan tegangan (pada
tegangan bolak balik).
• Gejala ini, disebut sebagai peluahan parsial luar atau peluahan korona, hal ini
sangan penting juga untuk diketahui terutama dalam perancangan saluran transmisi
tegangan tinggi udara, karena peluhan ini memerlukan energi (rugi korona) dan pulsa
arus yang dihasilkan membangkitkan gelombang elektromagnetik (interferensi radio).

9. Partial Discharge Luar
• Peluahan parsial luar juga dapat terjadi dalam isolator cair atau pada perbatasan
permukaan dari bahan isolasi padat ; pada akhirnya gejala tersebut akan melemahkan
isolasi dan akan mengarah pada terjadinya tembus sempurna.
• Nilai C1 menyatakan kapasitansi yang berkaitan dengan tembus ruang gas dan akan
diluahkan bilamana tegangan nyala Uz dari sela F tercapai. Pembawa muatan yang
terbentuk “wandar” ke dalam medan, menyebabkan konduktivitas tertentu yang
dinyatakan oleh R2 dalam rangkaian ekivalen.

10. Partial Discharge Dalam
• Jika di dalam dielektrik padat atau cairan dari suatu sistim isolasi terdapat rongga
maka kuat medan dalam rongga akan lebih besar dari pada dalam medium
sekelilingnya.
• Bilamana tegangan pada rongga melampau tegangan nyala maka terjadi tembus
parsial.
• Terutama untuk tegangan bolak- balik dengan amplitude yang mencukupi maka
terjadi peluahan yang berbentuk pulsa di dalam rongga.
• Dielektrik sekeliling dapat memburuk akibat pengaruh jangka panjang dari
peluahan parsial ini, dan dengan kondisi tertentu bahkan dapat dirusakkan oleh
tembus sempurna akibat mekanisme erosi.

11. Partial Discharge Dalam

12. Alat Ukur Partial Discharge
Ultrasonic Leak Detector (ref : ULD-40) Corona Camera (ref : CoroCAM 504 & CoroCAM 1)

13. Portable Expert Partial Discharge (ref : XDP & XDP II)

14. Advance Partial Discharge test (ref : MPD-600) Advance Partial Discharge test

15. Alat ukur PD dapat digunakan untuk menguji
• Kabel XLPE, sambungan, siku (elbow)
• Tranformator
• Isolator
• Surge Arrester
• Switchgear
• Motor
• Generator
• Peralatan tegangan tinggi
• dll

16. Pola Pengukuran Partial Discharge
Slot discharge dipicu oleh rusaknya semiconductive layer atau kendornya slot wedges; bentuknya
asimetris dengan amplitudo yang
lebih tinggi pada setengah siklus negative; bentuk pattern seperti
segitiga atau trapesium.

17. Pola Pengukuran Partial Discharge
Internal discharge/delamination dipicu oleh thermal aging;
bentuknya simetris; bentuk pattern seperti segitiga
dengan
kenaikan amplitudo yang tajam pada tegangan nol.

18. Korona
• Korona menurut American Standards Association merupakan peluahan sebagian
(partial discharge) yang ditandai dengan timbulnya cahaya violet karena terjadi
ionisasi udara disekitar permukaan konduktor ketika gradien tegangan permukaan
konduktor melebihi nilai kuat medan kritis disruptifnya.
• Terjadinya korona juga ditandai dengan suara mendesis (hissing) dan bau ozone
(O3).
• Korona makin nyata kelihatan pada bagian yang kasar, runcing dan kotor.
• Korona semakin sering terjadi jika pada saluran transmisi diterapkan tegangan yang
lebih tinggi daripada tegangan kritis dan ketika udara yang lembab serta cuaca buruk.
• Korona menimbulkan rugi-rugi penyaluran, merusak bahan isolasi serta gejala
tegangan tinggi berupa Audible Noise (AN) dan Radio Interference (RI).

19. Proses Terjadinya Korona
External partial discharge (lebih di kenal sebagai korona)

20. Proses Terjadinya Korona
• Internal partial discharge

21. Faktor Penyebab Korona
• Kondisi Atmosfir
• Kondisi Permukaan Konduktor
• Tegangan kerja
• Diemeter Konduktor
• Jarak konduktor antar fasa

22. Faktor Penyebab Korona
• Elektron-elektron yang posisinya dekat dengan kawat
transmisi dipengaruhi oleh adanya medan listrik yang
menuju ke atau menjauhi kawat tersebut.
• Selama gerakannya ini, elektron yang melewati gradient
medan listrik akan bertubrukkan dengan molekul dari
udara, yang kemudian terjadi ionisasi pada molekul
tersebut.
• Karena adanya ionisasi tersebut, maka akan terdapat
ion positif dan elektron yang bebas, yang akan akan
mendorong terjadinya ionisasi lanjutan.
• Proses ini berkelanjutan yang kemudian membentuk
banjiran
elektron (avalance).

23. Faktor Penyebab Korona
Bilamana banjiran elektron ini melintasi dua kawat yang sejajar, maka ia akan
menyebabkan terjadinya perubahan pembagian gradient tegangan-tegangan dari
udara diantara kedua kawat tersebut dan penataan kembali dari gradient ini dapat
menyebabkan harga tegangannya melampaui kekuatan (tegangan breakdown) dari
udara.

24. Faktor Penyebab Korona
• Oleh karena itu korona disifatkan sebagai:
“Terjadinya suatu pelepasan muatan yang bermula pada
permukaan dari suatu kawat bila nilai medan listrik pada
permukaan kawat itu melampaui nilai tertentu”
• Sedangkan nilai tertentu tersebut adalah harga medan listrik
dimana pada saat itu mulai terjadinya pelepasan muatan ke udara
sekitarnya.
• Gejala ini dapat terjadi pada segala macam kawat, tidak peduli
seberapa besar diameter kawat tersebut, asalkan diberi tegangan
yang cukup tinggi.

25. Faktor Penyebab Korona
• Pengukuran dan pengujian korona digunakan sebagai bagian pengujian isolasi
material dan peralatan listrik.
• Pengukuran dan pengujian korona juga dimaksudkan untuk tujuan lain, antara lain
untuk untuk mengetahui sifat alami korona, pengaruhnya pada material dan kinerja
peralatan listrik.
• Korona merupakan salah satu jenis peluahan parsial yang terjadi pada bahan
dielektrik peralatan listrik, dimana peluahan yang terjadi tidak menjembatani ruang
antara elektroda-elektroda yang didiami dielektrik tersebut (peluahan yang tidak
mengakibatkan terjadinya tembus listrik).

26. Pengaruh Korona Pada Peralatan
• Korona yang disertai dengan pembombardiran electron atau ion digabung dengan
pengaruh pemanasan yang intens, dapat membuat erosi pada material, merusak atau
merubah struktur atom atau molekul material, dan menghasilkan material baru yang
tidak ada sebelumnya sebagai akibat proses perubahan struktur.
• Material baru ini dapat bereaksi secara kimiawi dengan beberapa material lain
didaerah dimana korona terjadi.
• Reaksi ini dapat mengakibatkan korosi.

27. Pengaruh Korona Pada Peralatan
• Membersihkan ulang komponen pada sistem tegangan
tinggi seperti switchgear, transformer, motor listrik,
tegangan, busbar, bushing, sambungan kabel dan
lainnya.
• Menghilangkan komponen-komponen yang runcing dan
tidak rata.
• Pada saat pembelian trafo, lebih diutamakan ditekankan
pada manufacturer agar trafo yang akan di buat
mempunyai nilai partial discharge (PD) yang rendah.

28. Daftar pustaka
• [1] M. Ali, “Materi Pelatihan Partial Discharge Peluahan Parsial Muhamad Ali
UNY.pdf.”
• [2] “PARTIAL DISHARGE DAN KORONA.” [Daring]. Tersedia pada:
https://www.slideshare.net/MakmurSaini1/partiel-disharge-dan-korona. [Diakses: 28-
Apr-2020].

29. TERIMA KASIH….