Metode Analisis Dissolved Gas Analysis – Seperti yang sudah kita ketahui, Dissolved Gas Analysis atau DGA merupakan metode analisis yang biasa digunakan untuk mendeteksi gas-gas terlarut dalam minyak transformator.
Metode dissolved gas analysis dapat mengecek kondisi transformator sekaligus mendeteksi kerusakan yang mungkin terjadi. Selain itu, DGA juga dapat mengidentifikasi gas-gas terlarut dalam minyak transformator yang terbentuk akibat kerusakan pada termis dan elektris, misalnya oksigen, karbon dioksida, dan hidrokarbon.
Dalam praktiknya, dissolved gas analysis mempunyai beberapa jenis metode analisis yang tentunya berbeda-beda cara penerapannya. Metode-metode ini sudah menggunakan standarisasi IEEE C57.104-2008 dalam menganalisis jumlah gas terlarut pada isolator minyak transformator.
Artikel ini akan membahas tentang metode analisis DGA dan proses penggunaannya dalam pemeliharaan transformator, termasuk untuk mencegah kerusakan transformator di kemudian hari.
Metode Analisis Dissolved Gas Analysis
- Total Dissolved Combustible Gasses (TDCF)
Metode Total Dissolved Combustible Gasses atau TDCG dalam dissolved gas analysis adalah metode awal yang digunakan untuk mengetahui tingkat konsentrasi dari masing-masing fault gas.
Metode TDCG akan menganalisis jumlah total gas terlarut yang mudah terbakar. Perlu diketahui fault gas yang dimaksud antara lain CO2, CO, H2, CH4, C2H2, C2H4, C2H6.
Terdapat empat kondisi untuk hasil yang diberikan berdasarkan metode ini yang berdasarkan batas konsentrasi individual gas, seperti yang ditunjukkan pada tabel di bawah ini.
Tabel Batas Konsentrasi Key Gas dan TDCG
| Kondisi | H2 | CH4 | C2H2 | C2H4 | C2H6 | CO | CO2 | TDCG |
| 1 | 100 | 120 | 35 | 50 | 65 | 350 | 2500 | 720 |
| 2 | 101–700 | 121–400 | 36–50 | 51–100 | 66–100 | 351–570 | 2501–4000 | 721–1920 |
| 3 | 701–1800 | 401–1000 | 51–80 | 101–200 | 101–150 | 571–1400 | 4001–10,000 | 1921–4630 |
| 4 | >1800 | >1000 | >80 | >200 | >150 | >1400 | >10,000 | >4630 |
Dari standarisasi IEEE C57.104-2008, ditentukan keempat kondisi transformator:
- Kondisi 1
Memiliki konsentrasi <=720 Ppm, transformator bekerja secara normal tanpa mengalami gangguan.
- Kondisi 2
Memiliki konsentrasi 721–1920 Ppm, tingkat TDCG mulai tinggi, kemungkinan terjadi kegagalan sehingga harus dilakukan pencegahan gejala kerusakan pada transformator.
- Kondisi 3
Memiliki konsentrasi 1921–4630 Ppm, terjadi dekomposisi pada isolator minyak dan selulosa dan kemungkinan telah terjadi kegagalan sehingga harus dilakukan investigasi. Kondisi transformator harus diwaspadai dan membutuhkan perawatan lebih lanjut.
- Kondisi 4
Memiliki konsentrasi >4630 Ppm, indikator kerusakan transformator tinggi karena telah terjadi dekomposisi isolator minyak dan selulosa. Akan segera terjadi kerusakan sehingga harus dilakukan perbaikan.
- Key Gas
Berdasarkan IEEE Std. C57-104.2008, Key gas adalah gas-gas yang terbentuk pada minyak transformator yang dapat digunakan secara kualitatif untuk menentukan kegagalan (fault) yang terjadi pada transformator berdasarkan jenis gas dominan yang terbentuk pada berbagai temperatur.
Terdapat pembagian jenis fault berdasar gas dominan yang didapatkan dari analisis Key gas, antara lain:
- Thermal – Oil
Dekomposisi pada etilen (C2H4) dengan sedikit metana (CH4), hidrogen (H2), dan etana (C2H6). Asetilena atau acetylene (C2H2) bisa jadi terbentuk jika terjadi kegagalan fatal atau diikuti dengan kontrak elektrik.
Gas yang mendominasi adalah etilen atau ethylene (C2H4).
- Thermal – Selulosa
Karbon dioksida (CO2) dan karbon monoksida (CO) terbentuk dari pemanasan selulosa, sehingga metana (CH4) dan etilen (C2H4) juga terbentuk apabila fault memiliki struktur minyak.
Gas yang mendominasi adalah karbon monoksida (CO).
- Electrical – Partial Discharge
Discharge listrik bertenaga rendah dapat menghasilkan hidrogen H2) dan metana (CH4) dengan sedikit etana (C2H6) dan etilen (C2H4). Selain itu, discharge yang terjadi pada selulosa juga dapat menghasilkan karbon monoksida (CO) dan karbon dioksida (CO2).
Gas yang mendominasi adalah hidrogen (H2).
- Electrical – Arcing
Fault jenis ini akan memproduksi hidrogen (H2) dan asetilena (C2H2), serta sedikit metana (CH4) dan etilen (C2H4). Jika fault terhadap selulosa juga terjadi, akan menghasilkan karbon dioksida (CO2) dan karbon monoksida (CO) serta menyebabkan minyak kemungkinan terkarbonisasi.
Gas yang dominan adalah asetilena (C2H2).
- Roger’s Ratio
Metode Roger’s ratio digunakan untuk menganalisis gas terlarut dari minyak transformator. Metode ini menggunakan tiga batasan standar indikator yang menyebabkan terjadinya fault pada transformator berdasarkan komposisi gas terlarut dalam minyak transformator.
Baca Juga : Apa Itu Relay Proteksi Listrik?
Dalam proses analisisnya, metode ini membandingkan jumlah dari gas yang berbeda dengan membagi satu gas dengan gas lainnya. Terdapat tiga rasio dari pembagian gas-gas terlarut yang kemudian dapat digunakan untuk mendiagnosis kemungkinan gangguan yang terjadi pada transformator, seperti yang ditampilkan pada tabel di bawah.
- Doernenburg’s Ratio
Sekilas Doernenburg’s ratio sama seperti Roger’s ratio, akan tetapi perbedaannya yang mencolok di antara keduanya adalah Doernenburg’s ratio menggunakan 4 rasio gas, seperti pada gambar di bawah ini.
- Duval Triangle
Metode Duval Triangle sengaja dibuat untuk membantu metode-metode analisis DGA lainnya menggunakan acuan standar dari IEC 60599.
Berdasarkan IEC 90599, terdapat beberapa jenis fault yang diperhatikan dengan metode ini, yaitu pada konsentrasi metana (CH4), etilen (C2H4), dan asetilen (C2H2) yang masing-masing total konsentrasinya adalah 100%.
Metode ini menggunakan sistem tertutup untuk mengurangi persentase kasus di luar kriteria analisis. Untuk menggunakan metode ini, ubah konsentrasi gas menjadi bentuk persen, kemudian masukkan nilai dan gambarkan pada segitiga seperti pada gambar di bawah ini.
Penutup
Dalam dissolved gas analysis, umumnya menggunakan lima jenis metode analisis yang telah distandarisasi dan mempunyai aturan yang berbeda-beda dalam menentukan fault yang terjadi pada transformator..
Oleh karena itu, kita bisa menggunakan metode-metode analisis tersebut agar hasil analisis DGA pada transformator semakin maksimal.