EFFECTS OF FLY ASH CONTAMINATION ON THE ELECTRICAL PROPERTIES OF CERAMIC INSULATOR SURFACES
Bilah Samping Artikel
Read Counter : 239
Download : 113
Isi Artikel Utama
Abstrak
The decrease in insulator performance due to environmental pollution, especially by fly ash produced from Steam Power Plants (PLTU). Fly ash contains conductive elements that have the potential to reduce the surface resistivity of insulators, so that it can accelerate insulation failure, especially in humid or wet conditions. Therefore, it is important to study in depth the effect of fly ash on the electrical parameters of insulators, such as surface conductivity and breakdown voltage. The main objective of this study was to determine how much impact the content of conductive elements in fly ash has on the decrease in surface resistivity of insulators. The methods used include analysis of chemical elements in fly ash, simulation of variations in pollutant solution concentration, and testing of leakage current and breakdown voltage in an AC high voltage laboratory. The results showed that fly ash from PLTU Anggrek contains conductive elements of Iron (Fe) of 1.595%, Magnesium (Mg) 0.44%, Sodium (Na) 1.45%, Calcium (Ca) 1.60%, and Sulfur (S) 0.085%. In addition, increasing the concentration of fly ash has been shown to increase the conductivity of the solution on the insulator surface and reduce the breakdown voltage, with the fastest breakdown voltage value being 38.45 kV and the leakage current reaching 0.318 mA on the wet polluted insulator surface.
Abstrak
Penurunan kinerja isolator akibat polusi lingkungan, khususnya oleh fly ash yang dihasilkan dari Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Fly ash mengandung unsur-unsur konduktif yang berpotensi menurunkan resistivitas permukaan isolator, sehingga dapat mempercepat kegagalan isolasi, terutama dalam kondisi lembap atau basah. Oleh karena itu, penting untuk mengkaji secara mendalam pengaruh fly ash terhadap parameter kelistrikan isolator, seperti konduktivitas permukaan dan tegangan tembus. Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk mengetahui seberapa besar dampak kandungan unsur konduktif fly ash terhadap penurunan resistivitas permukaan isolator. Metode yang digunakan meliputi analisis unsur kimia fly ash, simulasi variasi konsentrasi larutan polutan, serta pengujian arus bocor dan tegangan tembus pada laboratorium tegangan tinggi AC. Hasil penelitian menunjukkan bahwa fly ash dari PLTU Anggrek mengandung unsur konduktif Besi (Fe) sebesar 1,595%, Magnesium (Mg) 0,44%, Natrium (Na) 1,45%, Kalsium (Ca) 1,60%, dan Sulfur (S) 0,085%. Selain itu, peningkatan konsentrasi fly ash terbukti meningkatkan konduktivitas larutan pada permukaan isolator serta menurunkan tegangan tembus, dengan nilai tegangan tembus tercepat sebesar 38,45 kV dan arus bocor mencapai 0,318 mA pada kondisi permukaan isolator yang terpolusi basah
Rincian Artikel
Artikel ini berlisensiCreative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Hak Penulis
Sebagai Penulis Jurnal, Anda memiliki hak untuk berbagai kegunaan untuk artikel Anda, termasuk penggunaan oleh institusi atau perusahaan yang mempekerjakan Anda. Hak penulis dapat dilaksanakan tanpa perlu izin khusus. Penulis yang menerbitkan dalam jurnal TESLA: Jurnal Teknik Elektro memiliki hak luas untuk menggunakan karya-karya mereka untuk tujuan pengajaran dan ilmiah tanpa perlu mencari izin, termasuk: digunakan untuk pengajaran di kelas oleh penulis atau lembaga penulis dan presentasi di pertemuan atau konferensi dan mendistribusikan salinan kepada peserta; gunakan untuk pelatihan internal oleh perusahaan penulis; distribusi ke kolega untuk penggunaan penelitian mereka; digunakan dalam kompilasi karya penulis selanjutnya; termasuk dalam tesis atau disertasi; penggunaan kembali sebagian atau kutipan dari artikel dalam karya lain (dengan pengakuan penuh atas artikel final); persiapan karya turunan (selain untuk tujuan komersial) (dengan pengakuan penuh atas artikel akhir); posting sukarela di situs web terbuka yang dioperasikan oleh penulis atau lembaga penulis untuk tujuan ilmiah (harus mengikuti CC dengan Lisensi SA).
Penulis dapat menyalin dan mendistribusikan ulang materi dalam media atau format apa pun, dan mencampur, memodifikasi, dan membuat materi untuk tujuan apa pun, bahkan secara komersial, tetapi mereka harus memberikan kredit yang sesuai (mengutip artikel atau konten), memberikan tautan ke lisensi, dan menunjukkan jika ada perubahan. Jika Anda mencampur, memodifikasi, atau membuat materi, Anda harus mendistribusikan kembali kontribusi Anda di bawah lisensi yang sama seperti aslinya.
Perjanjian Transfer Hak Cipta (untuk Penerbitan)
Penulis yang mengirimkan naskah melakukannya dengan pemahaman bahwa jika diterima untuk publikasi, publikasi hak cipta dari artikel tersebut akan diberikan / ditransfer ke TESLA: Jurnal Program Studi Teknik Elektro dan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Tarumanagara sebagai Penerbit Jurnal. Setelah menerima artikel, penulis akan diminta untuk menyelesaikan 'Perjanjian Transfer Hak Cipta' (lihat informasi lebih lanjut tentang ini). E-mail akan dikirim ke penulis terkait yang mengkonfirmasi penerimaan naskah beserta formulir 'Perjanjian Transfer Hak Cipta' dengan versi online dari perjanjian ini.
TESLA: Jurnal Teknik Elektro dan Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Tarumanagara, Editor dan Dewan Penasihat Nasional dari Dewan Penasihat, berupaya sebaik mungkin untuk memastikan bahwa tidak ada data, pendapat, atau pernyataan yang salah, menyesatkan, opini atau pernyataan diterbitkan dalam jurnal. Dengan cara apa pun, isi artikel dan iklan yang diterbitkan dalam TESLA: Jurnal Teknik Elektro adalah tanggung jawab tunggal dan eksklusif masing-masing penulis dan pengiklan.
Ingat, meskipun kami meminta transfer hak cipta, penulis jurnal kami tetap (atau diberikan kembali) hak ilmiah yang signifikan seperti yang disebutkan sebelumnya.
Formulir Copyright Transfer Agreement (CTA) dapat diunduh di sini: [TESLA Copyright Transfer Agreement Form (CTA): Journal of Electrical Engineering 2020]
Formulir hak cipta harus ditandatangani secara elektronik dan dikirim ke Kantor Editorial dalam bentuk email asli di bawah ini:
Ir. Wahidin Wahab, MSc, PhD. (Pemimpin Redaksi)
Kantor Editorial TESLA: Jurnal Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Tarumanagara
Jl. Letjen S. Parman No. 1 Grogol Petamburan, Jakarta Barat, Indonesia 11440
Tel: 085156207206 (a.n Sofyan maulana)
E-mail: tesla@ft.untar.ac.id
Referensi
[1] K. Singh, "Surface Electrical Properties of Ceramic Insulators," IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, vol. 23, no. 4, pp. 2101-2108, 2016.
[2] J. Lee et al., "Characterization of Fly Ash from Coal-Fired Power Plants," Fuel Processing Technology, vol. 141, pp. 1-10, 2015.
[3] M. R. Rahman and S. Kumar, "Physical and Chemical Properties of Fly Ash: Influence on Electrical Insulation," Journal of Environmental Sciences, vol. 47, pp. 58-66, 2017.
[4] T. Nakamura, "Effect of Contaminants on the Electrical Performance of Outdoor Insulators," IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 29, no. 3, pp. 1231-1238, 2014.
[5] H. Zhang and W. Chen, "Flashover Phenomena on Polluted Insulator Surfaces," Electrical Insulation Magazine, vol. 32, no. 6, pp. 24-32, 2016.
[6] S. Y. Kim et al., "Environmental Effects on Insulator Surface Pollution," Environmental Engineering Science, vol. 34, no. 2, pp. 85-92, 2017.
[7] P. D. Johnson, "Pollution Effects on High Voltage Insulators," International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 56, pp. 103-110, 2014.
[8] R. A. Malik et al., "Impact of Fly Ash Deposition on Electrical Insulation," Journal of Cleaner Production, vol. 212, pp. 1458-1466, 2019.
[9] L. S. Wong and M. T. Tan, "Degradation of Ceramic Insulators by Fly Ash Contamination," Ceramics International, vol. 43, no. 12, pp. 9534-9542, 2017.
[10] K. Patel, "Mitigation Techniques for Fly Ash Pollution on Electrical Insulators," IEEE Access, vol. 8, pp. 147620-147628, 2020.
[11] D. Sharma and A. Gupta, "Environmental Impacts of Fly Ash from Thermal Power Plants," Environmental Science and Pollution Research, vol. 27, no. 15, pp. 18256-18264, 2020.
[12] Arpita Bhatt et al, “Physical, Shemical, and Geotechnical properties of coal fly ash: A global review’. Journal Case Studies in Construction Materials Vol 11. Published by Elsevier Ltd. 2019
[13] Ghunem, R. A., & El-Hag, A. H, ‘Effect of Pollution and Humidity on Leakage Current of Polymeric Insulators,” IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 19(2), 660–667.2012
[14] Gorur, R. S., Cherney, E. A., & Hackam, R,”The Electrical Performance of Polymeric Insulating Materials Under Salt-Fog Conditions,” IEEE Transactions on Power Delivery, 3(3), 1157–1165.1988
[15] S. Kalpakjian and S. R. Schmid, “Manufacturing Processes for Engineering Materials,” Second Ed. Addison-Wesley Publishing Company, New York, USA, 1992.