PERHITUNGAN PEMAKAI ENERGI LISTRIK UNTUK - Batan

Sigma Epsilon ISSN 0853-9103 

DIAGNOSIS KONDISI KOMPONEN PANEL BHA/BHB/BHC SISTEM KELISTRIKAN 

RSG-GAS MENGGUNAKAN INFRARED THERMOGRAPHY 

Oleh : 

Teguh Sulistyo *) , Roziq Himawan **) , Ari Satmoko **) , Kiswanto *) 

Pusat Reaktor Serba Guna Batan Serpong Kawasan Puspiptek Serpong *) 

Pusat Teknologi Reaktor dan Keselamatan Nuklir Batan Serpong Kawasan Puspiptek Serpong**) 

ABSTRAK 

DIAGNOSIS KERUSAKAN KOMPONEN PANEL BHA/BHB/BHC SISTEM KELISTRIKAN 

RSG-GAS MENGGUNAKAN INFRARED THERMOGRAPHY. Untuk menunjang keselamatan operasi 

Reaktor Serba Guna GA. Siwabessy (RSG-GAS), telah dilakukan diagnosis kondisi komponen panel 

BHA/BHB/BHC sistem kelistrikan gedung RSG-GAS dengan menggunakan infrared thermography tipe 

Thermo Tracer TH9100PM VI/PW VI. Hasil diagnosis menunjukkan bahwa konektor, kabel, fuse dan MCB 

panel BHA/BHB/BHC telah mengalami degradasi penuaan dengan kecepatan yang beragam sehingga 

dikhawatirkan dapat menimbulkan efek degradasi fungsi dan atau kegagalan sistem. 

Kata Kunci : Penuaan komponen, sistem kelistrikan, infrared thermography 

ABSTRACT 

COMPONENTS CONDITION DIAGNOSIS OF BHA/BHB/BHC PANEL OF RSG-GAS ELECTRICAL 

SYSTEM BY USING INFRARED THERMOGRAPHY. To support the safety of RSG-GAS operation, the 

diagnosis of the condition of BHA/BHB/BHC panel components of RSG-GAS electrical system has been 

done.The diagnosis was performed using infrared thermography type Thermo Tracer TH9100PM VI/PW VI. 

The results showed that some connectors, cable, fuse, and MCB of BHA/BHB/BHC panel are under degradation 

with various rates which could cause system malfunction or failure. 

Keywords: components ageing, electrical system, infrared thermography 

I. PENDAHULUAN 

Penyedia daya listrik gedung RSG-GAS 

diperoleh dari tiga jenis sumber berbeda yaitu catu 

daya utama PLN, Pembangkit Listrik Tenaga Disel 

(genset) dan Baterai. Catu daya utama PLN dipasok 

dari Gardu Induk Serpong melalui kabel bawah 

tanah pada tegangan menengah 20 kV dan tiga unit 

transformator penurun tegangan 20 kV/400 V 

BHT01, BH02 dan BHT03 dengan kapasitas 

masing-masing 1600 kVA. Fungsi panel 

BHA/BHB/BHC yang dilengkapi dengan 

komponen-komponen sistem proteksi seperti CB, 

MCB dan fuse adalah mendistribusikan daya listrik 

yang dipasok dari catu daya utama PLN melalui 

dua busbar utama yaitu busbar utama I (BHA, 

BHB, BHC) dan busbar utama II (BHD, BHE, 

BHF), yang dibagi dalam tiga kelompok beban 

yaitu kelompok A pada Train A dipasok oleh 

BHT01, kelompok B pada Train B dipasok oleh 

BHT02 dan kelompok C pada Train C dipasok oleh 

BHT03, sedangkan apabila catu daya utama 

mengalami gangguan sehingga tidak dapat 

memasok daya listrik maka genset akan 

membangkitkan daya listrik dan 

12 

mendistribusikannya melalui busbar darurat (BNA, 

BNB, BNC). [1] 

Menurut hipotesa penulis, kegagalan fungsi 

Komponen, Struktur dan Sistem (KSS) yang 

terdapat pada masing-masing panel tersebut, akan 

terjadi sejalan dengan umur pemakaian RSG-GAS 

dengan kecepatan yang beragam, walaupun KSS 

dirancang dan dikonstruksi dengan menggunakan 

komponen-komponen yang telah memenuhi standar 

instalasi nuklir serta kriteria keselamatan tinggi. 

Salah satu faktor penyebabnya adalah pengaruh 

kondisi lingkungan. Proses penuaan ini akan 

menimbulkan degradasi KSS dan efek 

penurunannya berdampak pada degradasi fungsi 

atau kegagalan sistem. 

Tujuan penelitian ini adalah untuk 

memahami mekanisme degradasi KSS dengan cara 

melakukan pengujian KSS panel busbar utama I 

BHA/BHB/BHC menggunakan infrared 

thermography tipe Thermo Tracer TH9100 PM 

VI/PW VI dan hasilnya digunakan sebagai bahan 

referensi dalam melaksanakan kegiatan preventive 

dan predictive maintenance pada sistem kelistrikan 

gedung RSG-GAS. 

Vol. 11 No. 2 Mei 2007

II. TEORI DASAR 

2.1 Metoda Non Destructive Testing Non- 

Contact Infrared (NDT NC-IR) 

Teknologi infrared thermography merupakan 

salah satu peralatan teknologi Non Destructive 

Testing Non-Contact yang dapat digunakan untuk 

kegiatan preventive maintenance, predictive 

maintenance, quality control, safety control, testing 

& commissioning atau NDT of materials evaluation 

dan memungkinkan pengukuran temperatur dari 

jarak tertentu tanpa menyentuh obyek yang diukur 

secara scaning serta mendeteksi perubahan 

temperatur hingga 0,1 

o C, sehingga mampu 

mengkondisikan material komponen yang 

mengalami perubahan. Dengan demikian metoda 

ini sangat efisien dan efektif untuk kegiatan 

inspeksi pada komponen, peralatan maupun 

instalasi listrik yang sedang beroperasi pada sistem 

kelistrikan gedung RSG-GAS, sehingga dapat 

diketahui kerusakannya secara dini. Prinsip kerja 

teknologi ini adalah dengan mengukur pancaran 

energi panas suatu bahan atau komponen kemudian 

mengkonversikannya menjadi suatu peta 

temperatur bahan atau komponen tersebut. Dengan 

mengetahui perbedaan peta temperatur dari bahan 

atau komponen yang diuji secara dini, akurat dan 

cepat maka dapat diketahui kondisi penyimpangan 

yang terjadi pada KSS panel Busbar Utama I 

BHA/BHB/BHC sistem kelistrikan gedung RSG- 

GAS. 

2.2 Pengukuran Dengan Metoda Non 

Destructive Testing Non-Contact 

Berdasarkan ilmu fisika, semua materi/benda 

yang mempunyai suhu di atas nol absolute (0 K 

atau -273 o C) memancarkan sinar radiasi, sehingga 

metoda infrared thermography dengan 

kemampuannya untuk mendeteksi perubahan 

temperatur hingga 0,1 o C akan lebih efisien dan 

efektif dalam mendeteksi dan melokalisasi daerah 

cacat dengan cara melihat langsung peta temperatur 

(temperature image) yang diperoleh. 

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam 

melaksanakan pengukuran dengan menggunakan 

metoda infrared thermography antara lain: [2] 

1. Obyek permukaan sebagai target 

2. Media transmisi antara obyek target 

dengan instrumen 

3. Instrumen 

Vol. 11 No. 2 Mei 2007 


2.2.1 Obyek permukaan sebagai target 

Obyek permukaan sebagai target kondisinya 

harus langsung terlihat secara visual dan 

mempunyai pancaran radiasi pada range 0,75 µm 

sampai dengan 100 µm. Hal ini sesuai dengan 

spektrum pancaran radiasi infrared, tetapi dalam 

pelaksanaannya obyek atau target yang sering 

ditemukan berada pada range 0,75 µm sampai 

dengan 20 µm. Permukaan obyek yang dapat 

diperiksa dengan menggunakan metoda infrared ini 

dapat berbentuk single layer atau multi layer, 

namun pada prinsipnya permukaan yang diperiksa 

tetap secara langsung terlihat, hanya dalam 

pengolahan data pada mekanisme perpindahan 

panas menggunakan pendekatan kondisi multi 

layer. Dalam pengolahan datanya, metoda yang 

digunakan dapat berbentuk single layer maupun 

multi layer, sebagai berikut: [2] 

Kondisi single layer 

Berdasarkan pendekatan hukum Fourier’s, [2] 

jumlah panas yang dirambatkan melalui dinding 

permukaan material pada kondisi single layer dapat 

dihitung dengan persamaan: 

q ⎧⎛ 

dt ⎞⎫ 

= - k ⎨⎜ 

⎟⎬ 

A ⎩⎝ 

dx ⎠⎭ 

⎪⎧ 

⎛ 

= k ⎨ 

⎪⎩ 

⎜ 

⎝ 

⎧⎛ 

= k ⎨ ⎜ 

⎩⎝ 

( T1 

- T2 

) 

( X - X ) 

2 

1 

( ) 

( ) ⎭ ⎬⎫ 

T1 

- T2 

⎞ 

⎟ 

∆X 

dengan: 

q/A = aliran panas per area 

T1 = temperatur dalam 

T2 = temperatur luar 

∆X = tebal dinding 

k = konduktivitas termal 

X 

X 

⎞⎪⎫ 

⎟ 

⎟⎬ 

..........................(1) 

⎠⎪⎭ 

⎠ 

T 

k 

∆X 

q/ 

T 

Gambar 1. Prinsip single layer [2] 

13

Kondisi multi layer 

Jumlah panas yang dirambatkan melalui 

dinding permukaan material pada kondisi multi 

layer, berdasarkan pendekatan hukum Fourier’s, [2] 

dihitung dengan persamaan: 

q 

A 

( T − T ) + ( T − T ) 

1 2 3 4 

= ........... (2) 

⎪⎧ 

⎛ ∆X12 

⎞ ⎛ ∆X 

23 ⎞ ⎛ ∆X 

34 ⎞⎪⎫ 

⎨ ⎜ ⎟ + ⎜ ⎟⎬ 

⎪⎩ 

⎜ 

k ⎟ + 

⎜ 

12 k ⎟ ⎜ 

23 k ⎟ 

⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ 34 ⎠⎪⎭ 

dengan: 

q/A = aliran panas per area 

T1 = temperatur dalam 

T2 = temperatur luar pada lapisan pertama 

T3 = temperatur luar pada lapisan ke dua 

T4 = temperatur luar 

∆X12 = ketebalan dinding material 

∆X23 = ketebalan dinding isolasi bagian dalam 

∆X34 = ketebalan dinding isolasi bagian luar 

k12 = konduktivitas panas untuk X12 



2.2.2 Media transmisi antara obyek target 

dengan instrumen 

Media transmisi antara obyek yang akan 

diperiksa dengan instrumen yang digunakan adalah 

bukan media yang vacum atau loss energy, jadi 

merupakan media normal bisa dingin ataupun 

panas, namun ada beberapa hal yang harus 

diperhatikan pada media transmisi tersebut, yaitu 

perihal kondisi waktu. Sebagai contoh pengambilan 

gambar temperatur pada tengah hari dengan kondisi 

14 

T1 T 

1 2 3 4 

k12 k23 k34 

T 

∆X ∆X ∆X3 

A B 

TA 

TB 

Gambar 2. Prinsip multi layer [2] 

q/ 

L 

T 


pancaran matahari cukup kuat adalah tidak baik, hal 

ini akibat refleksi pancaran sinar matahari cukup 

tinggi sehingga memberikan gambar temperatur 

yang lain. Oleh karena itu, pemeriksaan pada 

malam hari merupakan waktu pelaksanaan yang 

paling tepat. 

Pelaksanaan pemeriksaan dengan metoda 

infrared untuk siang hari (pagi atau sore) dan 

malam hari juga perlu memperhatikan kondisi 

kecepatan angin, dimana kecepatan angin akan 

memberikan perubahan pancaran radiasi dari 

permukaan obyek, sehingga sangat mempengaruhi 

hasil evaluasi terutama jika berhadapan dengan 

obyek elektrikal. Menurut Herbet Kaplan, [2] untuk 

lingkungan di luar ruangan, kecepatan angin sangat 

mempengaruhi kondisi obyek yang diperiksa 

(kecepatan angin ≥ 9 m/s atau setara dengan 18 

knot) penggunaan metoda infrared sudah tidak 

layak digunakan, dengan demikian temperatur 

sebenarnya (TS) dapat dihitung dengan 

persamaan: [2] 

T x FK 

T(sebenarny a) = rise (kecepatan angin) ......(3) 

Tabel 1. Faktor Koreksi terhadap kecepatan angin [2] 

Kecepatan Angin 

Faktor Koreksi 

(m/s) 

< 1 1.00 

2 1.36 

3 1.64 

4 1.86 

5 2.06 

6 2.23 

7 2.40 

8 2.54 

≥ 9 Tidak direkomendasikan 

III. TATA KERJA 

Sebelum melakukan kegiatan diagnosis 

penuaan panel busbar utama I BHA/BHB/BHC, 

dilakukan pemasangan komponen-komponen NDT 

Non-Contact IR yang terdiri atas lensa, filter, 

viewfinder, memory card, baterai, dan lain 

sebagainya, kemudian men-setting MRT (minimum 

resolvable temperature) atau MRTD (minimum 

resolvable temperature deference), dan IFOV 

(instantaneous filed of view) yang meliputi MTF 

(modulus transfer method) dan SRM (slit response 

method) berupa speed of response, frame repetition 

rate, temperatur ambient, humidity, emissivity 

permukaan obyek, dan kecepatan angin. 

Setelah dilakukan pemasangan dan setting 

variable-variabel tersebut, langkah selanjutnya 

adalah identifikasi permukaan obyek dan 

melakukan scan permukaan obyek dengan kamera 

infrared. Pada saat melaksanakan scan, perhatikan 

fokus kamera, intensitas matahari (jika dilakukan 

pada siang hari). Permukaan obyek yang 

Vol. 11 No. 2 Mei 2007

mengalami anomali diberi identifikasi dan dicatat 

sebagai data thermal image dan visual image. Datadata 

yang telah diperoleh selanjutnya dianalisa dan 

dievaluasi dengan menggunakan program 

thermogram. Ilustrasi pemeriksaan dengan metoda 

infrared thermography seperti ditunjukkan pada 

Gambar 4. 

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 

Prinsip kerja infrared thermography tipe 

Thermo Tracer TH9100PM VI/PW VI pada 

hakekatnya adalah mendeteksi dan mengukur 

gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh 

material dan di-scan melalui lensa dan filter khusus 

yang dideteksi menjadi thermal image (peta 

temperatur gradien) yang kemudian dapat dilihat 

pada monitor atau viewfinder dan langsung direkam 

sekaligus diukur temperaturnya. Hasil pemeriksaan 

dengan menggunakan infrared thermography ini 

berupa gradien thermal image, dan prediksi 

terjadinya kegagalan material akibat panas berlebih 

(overheating) pada lokasi materi yang diukur. Hasil 

pemeriksaan KSS panel Busbar Utama I 

BHA/BHB/BHC sistem kelistrikan gedung RSG- 

GAS seperti ditunjukkan pada Gambar 4 sampai 

dengan Gambar 12. 

Hasil scanning pada Gambar 4 menunjukkan 

timbulnya overheating pada konektor fuse dan 

MCB yang besarnya antara 45 o C sampai dengan 

50 o C, sehingga bagian tersebut perlu dilakukan 

pengecekan, pengencangan atau penggantian 

terhadap konektor kabelnya. 

Hasil scanning pada Gambar 5 dan Gambar 

6 tidak terdapat overheating berlebih pada CB 

walaupun suhu yang terukur besarnya antara 32 o C 

Fluida 

temperatur kamar 

Vol. 11 No. 2 Mei 2007 


sampai dengan 40 o C, sehingga bagian tersebut 

dapat dikatakan dalam kondisi normal namun 

demikian perlu dilakukan pengecekan, 

pengencangan atau penggantian terhadap konektor 

kabelnya. 

Hasil scanning pada Gambar 7 dan Gambar 

8 terdapat overheating pada fuse bagian tengah 

yang besarnya antara 95 o C sampai dengan 100 o C, 

sehingga bagian tersebut perlu segera dilakukan 

pengecekan dan pengencangan pada bagian 

konektornya atau penggantian fuse. Fuse pada 

panel BHB ini harus mendapat perhatian karena 

jika panasnya terus berlanjut dapat merusak bagianbagian 

fuse dan panel tersebut. 

Hasil scanning pada Gambar 9, overheating 

pada fuse sebelah kanan dan tengah mencapai suhu 

60 o C sampai dengan 70 o C. Fuse panel BHB ini 

harus mendapat perhatian jika panasnya terus 

berlanjut dapat merusak fuse dan panel tersebut, 

sedangkan pada Gambar 10, overheating pada 

kabel fuse sebelah kanan mencapai suhu 90 o C 

sampai 100 o C, sehingga bagian tersebut perlu 

dilakukan pengecekan dan penggantian kabel 

konektor. 

Hasil scanning pada Gambar 11 terdapat 

overheating pada kabel fuse dimana suhunya antara 

75 °C sampai dengan 80 °C. Kabel fuse pada panel 

BHC ini harus mendapat perhatian karena jika 

panasnya terus berlanjut dapat merusak bagianbagian 

fuse dan panel tersebut, sedangkan pada 

Gambar 12 terdapat overheating pada fuse sebelah 

kanan yang suhunya antara 65 °C sampai dengan 

70 °C, sehingga bagian tersebut perlu segera 

dilakukan pengecekan atau penggantian kabel 

konektor. 

Panas infra merah 

Gambar 3. Ilustrasi pemeriksaan dengan infrared thermography 

Dinding target 

Gambar 3. Ilustrasi pemeriksaan dengan infrared thermography 

Media 

Instrumen 

15

Objek : Panel Busbar Utama I BHA 

Lokasi : Ruang 501 

Section : - 

Material : Tembaga 

Background 

Temp. 

: 25 oC Reference 

Temp. 

: 39,7 oC Hummidity : 80 % RH 

Wind Velocity : 0 ... 3 m/s 

Distance : 1,0 ... m 

Emisivity : 0,90 

IR Image : 

Camera Thermo Tracer 

TH9100PMVI/PWVI 

Date : 5 Maret 2007 

Objek : Sistem Kontrol 


Section : - 

Material : Tembaga 

Background 

Temp. 


Temp. 





IR Image : 

Gambar 4. Hasil analisis KSS panel Busbar Utama I BHA 




16 

Gambar 5. Hasil analisis KSS panel Sistem Kontrol Busbar Utama I BH 


Vol. 11 No. 2 Mei 2007

Objek : Busbar BHA 


Section : - 

Material : Plat Tembaga 

Background 

Temp. 


Temp. 


Wind 

Velocity 

: 0 ... 3 m/s 



IR Image : 




Objek : Fuse panel BHB 


Section : - 

Material : - 

Background 

Temp. 


Temp. 


Wind 

Velocity 

: 0 ... 3 m/s 



IR Image : 




Vol. 11 No. 2 Mei 2007 

Gambar 6. Hasil analisis KSS Busbar Utama I BHA 

Gambar 7. Hasil analisis KSS panel Busbar Utama I BHB 


17

18 



Section : - 

Material : - 

Background 

Temp. 


Temp. 





IR Image : 

Camera Thermo 


Tracer 




Section : - 

Material : - 

Background 

Temp. 


Temp. 





IR Image : 

Camera Thermo 


Tracer 


Gambar 8. Hasil analisis KSS panel BHB 

Gambar 9. Hasil analisis KSS panel BHB 


Vol. 11 No. 2 Mei 2007

Objek : Kabel fuse panel BHC 


Section : - 

Material : - 

Background 

Temp. 


Temp. 


Wind 

Velocity 

: 0 ... 3 m/s 



IR Image : 

Camera Thermo 


Tracer 


Objek : Kabel fuse panel BHC 


Section : - 

Material : - 

Background 

Temp. 


Temp. 





IR Image : 




Vol. 11 No. 2 Mei 2007 

Gambar 10. Hasil analisis KSS busbar panel BHC 

Gambar 11. Hasil analisis KSS panel BHC 


19



Section : - 

Material : - 

Background 

Temp. 


Temp. 





IR Image : 

Camera Thermo 


Tracer 


Hasil scanning pada Gambar 11 terdapat 

overheating pada kabel fuse dimana suhunya antara 

75 °C sampai dengan 80 °C. Kabel fuse pada panel 

BHC ini harus mendapat perhatian karena jika 

panasnya terus berlanjut dapat merusak bagianbagian 

fuse dan panel tersebut, sedangkan pada 

Gambar 12 terdapat overheating pada fuse sebelah 

kanan yang suhunya antara 65 °C sampai dengan 

70 °C, sehingga bagian tersebut perlu segera 

dilakukan pengecekan atau penggantian kabel 

konektor. 

V. KESIMPULAN 

Hasil pemeriksaan KSS sistem kelistrikan 

gedung RSG-GAS pada panel Busbar Utama I 

BHA/BHB/BHC dengan menggunakan infrared 

thermography tipe Thermo Tracer TH9100PM 

VI/PW VI menunjukkan bahwa beberapa komponen 

panel BHA/BHB/BHC mengalami overheating 

seperti terlihat pada temperature image yang 

diperoleh. Kondisi tersebut harus segera 

ditindaklanjuti dalam bentuk pengecekan, 

pengencangan dan penggantian agar resiko yang 

lebih buruk seperti resiko kebakaran dapat 

dihindari. 

20 

Gambar 12. Hasil analisis KSS panel BHC 

DAFTAR PUSTAKA 


1. Interatom, GmBH, Electrical Safety 

Analysis Report of MPR-30 

2. TO’AT NUR SALAM, Infrared 

Thermography Non Destructive 

Testing Non Contact, Diklat NDT 

Batan Jakarta, Juli 2004 

3. ARNOLD, In: Nondestructive 

Inspection and Quality Control, edited 

by Howard E.Boyer, (1976) 105-156 

4. M. DHANDANG P., dkk, Dokumen 

Manajemen Penuaan RSG-GAS, 

P2TRR Batan, 2003 

5. R. HIMAWAN, Diagnosis Penuaan 

Komponen PLTN, SIGMA EPSILON 

Buletin Ilmiah Teknologi Keselamatan 

Nuklir, Vol. 8 No. 3 Agustus 2004 

6. M. DHANDANG P, Pendekatan 

Untuk Manajemen Penuaan RSG- 

GAS, SIGMA EPSILON Buletin 

Ilmiah Teknologi Keselamatan Nuklir, 

Vol. 8 No. 3 Agustus 2004 

Vol. 11 No. 2 Mei 2007

PERHITUNGAN PEMAKAI ENERGI LISTRIK UNTUK - Batan

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?