Text
Rekayasa Model Dinamis Degradasi Termal Transformator untuk Analisis Akar Penyebab dan Optimasi Strategi Mitigasi
Transformator distribusi merupakan aset strategis dalam infrastruktur ketenagalistrikan nasional dengan total populasi mencapai 573.650 unit di Indonesia pada akhir tahun 2024, di mana tipe Oil Natural Air Natural (ONAN) mendominasi segmen distribusi kawasan perumahan. Lebih dari 50% insiden kegagalan transformator berkaitan langsung dengan degradasi termal, namun metode analisis konvensional tidak mampu menangkap interaksi dinamis antar faktor degradasi yang bekerja secara simultan. Penelitian ini mengembangkan model System Dynamics (SD) berbasis IEEE C57.91-2011 untuk menganalisis akar penyebab degradasi termal dan mengevaluasi efektivitas strategi mitigasi adaptif pada transformator distribusi ONAN di kawasan perumahan Kota Bandung. Model dibangun menggunakan Vensim PLE dan mengintegrasikan tiga submodel: submodel termal berbasis hukum Arrhenius, submodel degradasi material (Degree of Polymerization/DP), dan submodel estimasi sisa umur teknis, dengan keluaran utama berupa Health Index (HI) dan Remaining Useful Life (RUL). Model diverifikasi melalui uji konsistensi satuan, pengujian kondisi ekstrem, dan pemeriksaan pola perilaku referensi, serta divalidasi terhadap nilai referensi IEEE C57.91-2011 dengan deviasi hotspot temperature sebesar 2,1% dan deviasi aging acceleration factor sebesar 0,02%, keduanya berada di bawah batas toleransi ±10%. Simulasi dilaksanakan dalam rentang waktu 131.490 jam (15 tahun) pada empat skenario: baseline tanpa intervensi, dynamic load management berbasis kondisi DP, optimasi pendinginan melalui pemulihan cooling system efficiency berkala, dan kombinasi keduanya. Hasil analisis sensitivitas ternormalisasi mengidentifikasi beban operasional (load) sebagai leverage point dominan yang konsisten pada kedua fase kehidupan transformator, berkontribusi 66,02% dari total indeks sensitivitas ternormalisasi, diikuti oleh suhu lingkungan (31,29%) dan kelembapan udara (2,69%); temuan ini berlawanan dengan dugaan intuitif berbasis kondisi iklim tropis Kota Bandung yang cenderung menempatkan kelembapan sebagai faktor dominan, dan hanya dapat diungkap melalui pendekatan sensitivitas ternormalisasi yang tidak dapat diperoleh melalui analisis statis konvensional. Temuan ini memberikan dasar kuantitatif bagi transisi paradigma pemeliharaan transformator dari pendekatan korektif menuju pemeliharaan prediktif adaptif berbasis kondisi.
Kata kunci: System dynamics, Transformator ONAN, Degradasi termal, Health index, Remaining useful life, Strategi mitigasi, Leverage points, IEEE C57.91-2011.
Tidak tersedia versi lain