Simulasi Berbasis MEH untuk Pemodelan Distribusi Potensial Listrik dan Medan Listrik pada Isolator Porselen 20 kV

ASHADI AMIR NURHAKIM; ROBBY IKHSAN AR RASYID; WALUYO WALUYO

doi:10.26760/mindjournal.v6i2.132-143

Simulasi Berbasis MEH untuk Pemodelan Distribusi Potensial Listrik dan Medan Listrik pada Isolator Porselen 20 kV

ASHADI AMIR NURHAKIM, ROBBY IKHSAN AR RASYID, WALUYO WALUYO

Sari

Abstrak

Isolator adalah suatu perlengkapan yang cukup berarti dalam saluran udara tegangan menengah. Distribusi potensial serta medan listrik di sekitar isolator ialah wilayah yang masih mendapat pengaruh sifat kelistrikan dari suatu muatan. Riset ini mengulas simulasi distribusi potensial serta medan listrik pada isolator tegangan menengah berjenis porselen berbasis metode elemen hingga (MEH). Metode ini digunakan agar memudahkan dalam mengukur pendistribusian potensial listrik dan medan listrik pada isolator karena merupakan salah satu metode numerik yang lebih praktis untuk memecahkan masalah elektrostatik. Dari hasil simulasi 3D diperoleh pola distribusi potensial listrik selalu mengikuti kontur dari isolator sedangkan untuk distribusi medan listriknya mencapai nilai tertinggi sebesar 5,3 kV/cm. Sedangkan dari grafik distribusi medan listrik terlihat lebih jelas bahwa stress medan listrik yang besar terdapat pada daerah koneksi antara isolator dengan konduktor serta Â isolator dengan ground.

Kata kunci: Isolator Porselen, Medan Listrik, Metoda Elemen Hingga (MEH), Potensial Listrik.

Abstract

An insulator is a fairly significant piece of equipment in a medium-voltage overhead line. The distribution of potential and electric field around an insulator is an area that is still affected by the electrical properties of a charge. This research reviews the distribution of potential and electric field simulations on porcelain-type medium-voltage insulators based on the finite element method (FEM). This method is used to make it easier to measure the distribution of electric potential and electric field on an insulator because it is one of the more practical numerical methods for solving electrostatic problems. From the 3D simulation results, the distribution pattern of the electric potential always follows the contours of the insulator, while the electric field distribution reaches the highest value of 5.3 kV/cm. Meanwhile, from the electric field distribution charts, it is clearer that the large electric field stress is found in the area around the insulator with conductors and insulators with ground.

Keywords: Porcelain Insulator, Electric Field, Finite Element Method (FEM), Electric Potential.

Teks Lengkap:

PDF

Referensi

Anwar, W. (2019). Pengaruh Endapan Polutan MgCl2 terhadap Tegangan Korona pada Isolator Keramik Tegangan Menengah. Gorontalo: Universitas Negeri Gorontalo.

Benguesmia, H., Mâ€™ziou, N., & Boubakeur, A. (2018). Simulation of the Potential and Electric Field Distribution on High Voltage Insulator Using the Finite Element Method. Diagnostyka, 41-52.

Changfu, X., Chengbo, H., Jiayuan, X., Yunpeng, L., Kaiyuan, Z., & Shaotong, P. (2017). Influence of Deteriorated Porcelain Insulator on Electric Field and Potential Distribution of Insulators Strings in 110 kV Transmission Lines. IEEE International Conference on Smart Grid and Smart Cities, 162-166.

Fahmi, D., Yulistya, I. M., Asfani, D. A., & Afif, Y. (2015). Analisis Distribusi Medan Listrik pada Isolator Gantung Jenis Polimer akibat Pengaruh Kontaminan. Jurnal Nasional Teknik Elektro, 182-189.

Garinas, W. (2016). Proses Pembuatan dan Pengujian Benda Uji Keramik untuk Bahan Baku Isolator Listrik Keramik Porselen. Majalah Ilmiah Pengkajian Industri, 173-180.

General Electric Company. (2020, December 20). IECÂ® Porcelain Post Insulators for AC and DC Applications. Diambil kembali dari gegridsolutions.com: https://www.gegridsolutions.com/products/brochures/xdge/xdge_iecpostinsulatora4print.pdf

Ghifari, R. M., Lazuardi, D., & Somantri, H. (2017). Optimasi Ketebalan Serat Komposit pada Tabung COPV. Bandung: Universitas Pasundan.

Ogar, V., Bendor, S., & James, A. (2017). Analysis of Corona Effect on Transmission Line. American Journal of Engineering Research (AJER), 75-88.

Panjaitan, J. S., Sinaga, H. H., & Purwasih, N. (2014). Analisis Peluahan Sebagian di Udara Menggunakan Metode Elektromagnetik. Jurnal Rekayasa dan Teknologi Elektro, 162-177.

Pratama, G. K. (2016). Analisis Pengaruh Kontaminan terhadap Distribusi Medan Listrik pada Isolator Load Break Switch Menggunakan Finite Element Method. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Pratiwi, A. I. (2013). Mekanisme Flashover untuk Menentukan Kinerja Insulator Polimer yang Terkontaminasi. Makassar: Universitas Hasanuddin.

Rosli, H., Othman, N. A., Jamail, N. A., & Ismail, M. N. (2017). Potential and Electric Field Characteristics of Broken Porcelain Insulator. International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE), 3114-3123.

Saadat, H. (2004). Power System Analysis Second Edition International Edition. Singapore: The McGraw-Hill Companies, Inc.

Siemens. (2012). 3FL Silicone Long Rod Insulators for Distribution and Transmission Overhead Power Lines. Erlangen: Siemens AG.

Suprianto, B., Munoto, & Dwinugraha, A. (2017). Analysis Of Electromagnetic Field On Transmission. World Journal of Research and Review (WJRR), 61-66.

Tobing, B. (2012). Peralatan Tegangan Tinggi Edisi Kedua. Jakarta: Erlangga.

DOI: https://doi.org/10.26760/mindjournal.v6i2.132-143