Perpustakaan Digital ITB

Sektor kelistrikan telah mengalami peningkatan dalam produksi energi baru terbarukan karena target nol emisi karbon dan permintaan energi yang terus meningkat. Kemajuan dalam sistem transmisi arus searah (DC) dan proyek-proyek yang dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan ini. Transmisi DC menawarkan beberapa keuntungan seperti peningkatan kapasitas transmisi, peningkatan kualitas daya dibandingkan dengan grid AC konvensional, dan integrasi yang lebih efisien dengan sumber energi terbarukan. Selain dari perkembangan dalam transmisi arus searah tegangan tinggi (HVDC), kemajuan ini juga akan diperluas ke level tegangan menengah (MV) di masa depan. Namun, kabel DC menunjukkan fenomena yang tidak ada dalam kabel AC, seperti inversi medan, akumulasi muatan ruang, dan terjadinya kondisi thermal runaway, yang sebagian terkait dengan degradasi bahan isolasi. Menilai degradasi kabel melibatkan evaluasi konduktivitas DC melalui pengukuran arus bocor. Arus kebocoran adalah aliran arus listrik yang menembus dari konduktor melalui bahan isolasi kabel ke pelindung kabel. Sebagai contoh, di bawah tekanan AC, nilai arus bocor yang lebih tinggi menunjukkan tingkat penuaan yang tinggi, yang mengindikasikan bahwa tren peningkatan arus bocor akan meningkatkan risiko kegagalan isolasi. Penelitian ini memungkinkan pengamatan awal yang berkontribusi pada pemahaman dan penerapan pengukuran arus bocor sebagai alat diagnostik. Arus bocor dapat diukur menggunakan metode offline dan online. Pengukuran offline, seperti melakukan tes sebelum penggunaan kabel, menawarkan evaluasi awal dari sifat isolasi. Oleh karena itu, melakukan pengukuran arus bocor lanjutan pada kabel setelah operasi dan membandingkannya dengan kondisi sebelumnya dapat memberikan wawasan tentang tingkat penuaan kabel dan intensitas rugi-rugi. Pengukuran online dapat dilakukan secara terus-menerus sejak awal operasi kabel, memungkinkan diagnosis konstan kondisi sistem kabel saat ini. Ini memungkinkan identifikasi segera terhadap setiap ketidaknormalan untuk mengurangi risiko kerusakan peralatan. Oleh karena itu, kontribusi ini menyajikan konsep dasar untuk pengukuran arus bocor sebagai alat diagnostik untuk sistem kabel MVDC yang sedang beroperasi. iv Untuk menyelidiki penerapan pengukuran arus bocor sebagai alat diagnostik untuk sistem kabel MVDC, pengukuran arus bocor dilakukan di Universitas Teknologi Graz pada sistem kabel silang polietilena terhubung (XLPE) 12/20 kV, yang sudah memenuhi syarat untuk tegangan DC nominal UDC = ±55 kV DC. Pengukuran melibatkan penilaian dua sistem kabel, satu sistem melibatkan sebuah sambungan, sedangkan sistem yang lain tidak. Kedua sistem memiliki panjang 18 m dan dilengkapi dengan dua terminasi. Sambungan kabel dilakukan menggunakan metode sambungan menyusut dingin AC, dengan badan sambungan yang terbuat dari silikon. Obyek uji terpapar tegangan uji UT = ±80 kV dan suhu konduktor ? = 90 °C, setara dengan arus pemanasan Ieff ? 500 A. Investigasi dilakukan selama siklus beban 6/6 jam, sesuai dengan uji PQ yang dioptimalkan dan uji tipe untuk kabel MVDC. Tujuan utamanya adalah menilai pengaruh sambungan dan terminasi pada arus bocor. Pemeriksaan ini penting karena kemungkinan adanya beberapa sambungan dalam operasi sebenarnya dari sistem kabel MVDC. Studi ini menawarkan investigasi tambahan tentang perilaku konduktivitas DC yang tampak terkait dengan dampak sambungan dan terminasi dengan menggunakan tegangan DC. Selain itu, tes tambahan dilakukan untuk menilai bagaimana perbedaan magnitude arus, perbedaan polaritas tegangan, berbagai level tegangan, dan pola beban yang berbeda memengaruhi nilai konduktivitas pada insulasi kabel. Pengukuran arus bocor real-time yang dilakukan di bawah berbagai skenario memberikan wawasan berharga tentang sifat isolasi. Temuan dari penelitian ini memiliki implikasi signifikan untuk merumuskan strategi perawatan yang sesuai dalam sistem DC. Dengan mengidentifikasi waktu yang optimal untuk pemeliharaan, risiko kegagalan pada kabel dapat dicegah. Selain itu, penerapan sistem kabel MVDC, sebagaimana diteliti dalam penelitian ini, memiliki relevansi khusus untuk Indonesia. Mengingat permintaan energi yang terus meningkat dan ekspansi jaringan listrik tegangan menengah di seluruh kepulauan, pengadopsian teknik diagnostik canggih untuk sistem kabel MVDC dapat memberikan manfaat signifikan bagi infrastruktur energi Indonesia di masa depan.