Evaluasi Degradasi Isolasi Motor akibat Multi-factor Aging berdasarkan Indeks Polarisasi dan SEM-EDX

Mochammad Wahyudi, Dimas Anton Asfani, I Made Yulistya Negara, Daniar Fahmi, I Gusti Ngurah Satriyadi Hernanda

Abstract


Pengoperasian motor induksi yang dipengaruhi oleh faktor tekanan dapat menyebabkan degradasi isolasi. Degradasi tersebut dapat diamati dari perubahan karakteristik isolasi, meliputi elektris, fisik, dan kimiawi. Makalah ini bertujuan untuk mengevaluasi nilai tahanan isolasi dan indeks polarisasi sejak kondisi motor induksi baik hingga rusak. Pengujian SEMEDX juga dilakukan untuk menganalisis perubahan mikrostruktur, karakteristik morfologi, dan komposisi kimia pada isolasi belitan motor. Di samping itu, pengujian XRD dilakukan untuk memvalidasi bahwa kerusakan isolasi disebabkan oleh tekanan yang diberikan. Untuk mempercepat degradasi isolasi, motor induksi dalam kondisi beroperasi diberikan banyak tekanan secara simultan, meliputi termal (karena beban lebih), kelembapan, dan kontaminasi garam (sebagai partikel konduktif). Pengujian dilakukan secara bertahap menurut tiga skema dengan tingkat tekanan yang berbeda-beda. Hasil menunjukkan bahwa pemberian tekanan secara simultan mampu mempercepat umur isolasi. Penurunan nilai IR dan PI yang signifikan ditemui pada pengujian skema 3, sebagaimana nilai IR kurang dari 5 MΩ dan nilai PI sebesar 0,6 (kategori berbahaya). Kegagalan isolasi tercapai pada total durasi pengujian selama 222 jam. Hasil pengujian SEM-EDX dan XRD menunjukkan adanya endapan mineral dari uap air, kontaminan garam, retakan, dan patahan pada permukaan isolasi.

Keywords


Indeks Polarisasi (PI); Degradasi Isolasi Motor; SEM-EDX; Tahanan Isolasi (IR); XRD

Full Text:

PDF

References


Motor Reliability Working Group, “Report of Large Motor Reliability Survey of Industrial and Commercial Installations, part I,” IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. IA-21, No. 4, hal. 853-864, Juli/Agt. 1985.

G.C. Stone, E.A. Boulter, I. Culbert, dan H. Dhirani, Electrical Insulation for Rotating Machines: Design, Evaluation, Aging, Testing and Repair, New York, USA: Wiley- IEEE Press, 2004.

J.H. Dymond, N. Stranges, K. Younsi, dan J.E. Hayward, “Stator Winding Failures: Contamination, Surface Discharge, Tracking,” IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 38, No. 2, Mar./Apr. 2002.

IEEE Recommended Practice for Testing Insulation Resistance of Electric Machinery, IEEE Std. 43-2013, 2013.

R.M. Tallam, S.-B. Lee, G. Stone, G.B. Kliman, J. Yoo, T.G. Habetler, dan R.G. Harley, “A Survey of Methods for Detection of Stator Related Faults in Induction Machines,” 4th IEEE International Symposium on Diagnostics for Electric Machines, Power Electronics and Drives, (SDEMPED 2003), 2003, hal. 35-46.

S.B. Lee, J. Yang, K. Younsi, dan R.M. Bharadwaj, “An Online Groundwall and Phase-to-Phase Insulation Quality Assessment Technique for Ac-Machine Stator Windings,” IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 42, No. 4, Jul./Agt. 2006.

Insulation Resistance Testing, Fluke Corperation, 2007.

M. Farahani, E. Gockenbach, H. Borsi, dan M. Kaufhold, “Behaviour of a Machine Insulation System During Accelerated Aging Tests,” IEEE International Symposium on Electrical Insulation, 2008, hal. 404-407.

D.L. McKinnon, “Insulation Resistance Profile (IRP) and Its Use for Assessing Insulation Systems,” IEEE International Symposium on Electrical Insulation, 2010, hal. 1-4.

A. Brown, M. Essalihi, dan E. David, “Insulation Resistance Measurements for Machine Insulation,” Electrical Insulation Conference, 2011, hal. 261-264.

H. Torkaman dan F. Karimi, “Measurement Variations of Insulation Resistance/Polarization Index During Utilizing Time in HV Electrical Machines – A Survey” Measurement, Vol. 59, hal. 21–29, 2015.

I.M.Y. Negara, D.A. Asfani, D. Fahmi, S.S. Aisyah N., “Testing and Simulation of Motor Insulation System Under Some Artificial Environmental Conditions,” Proc. of Int. Conf. on Electrical Engineering, Computer Science, and Informatics (EECSI), 2014, hal. 286-289.

A.S. Guedesa, S.M. Silvaa, B.d.J.C. Filhoa, dan C.A. Conceic¸ “Evaluation of Electrical Insulation in Three-Phase Induction Motors and Classification of Failures Using Neural Networks,” Electric Power Systems Research, Vol. 140, hal. 263–273, 2016.

N. Phloymuk dan N. Tanthanuch, “Improvement of Insulation for Rotating Machine by Dry Ice Method,” International Electrical Engineering Congress (iEECON), 2016, hal. 345-348.

N. Lahoud, J. Faucher, D. Malec, dan P. Maussion, “Electrical Aging of the Insulation of Low-Voltage Machines: Model Definition and Test with the Design of Experiments,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 60, No. 9, hal. 4147-4155, 2013.

M. Yamamoto dan K. Ohashi, “Salt Contamination of External of High Voltage Apparatus and Its Countermeasurs”, Transactions of the American Institute of Electrical Engineers. Part III: Power Apparatus and Systems, Vol. 80, No. 3, hal. 380-387, 1961.




DOI: http://dx.doi.org/10.22146/jnteti.v8i1.495

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2019 Jurnal Nasional Teknik Elektro dan Teknologi Informasi (JNTETI)

JNTETI (Jurnal Nasional Teknik Elektro dan Teknologi Informasi)

Departemen Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada
Jl. Grafika No 2. Kampus UGM Yogyakarta 55281
+62 274 552305
jnteti@ugm.ac.id