Pengaruh Bahan Dielektrik Padat Terhadap Perubahan Medan Listrik Sistem Tegangan Tinggi (HVDC)

Authors

  • Sanupal Muzamil Program Studi Teknologi Elektro-medis, Program Vokasi, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, Indonesia
  • Wisnu Kartika Program Studi Teknologi Elektro-medis, Program Vokasi, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.18196/mt.v6i2.26334

Keywords:

Sulfur Hexafluoride (SF6) , Eco-Friendly Gas, Medan Listrik, Hybrid System

Abstract

Gas sulfur hexafluoride (SF6) banyak diterapkan pada komponen sistem tenaga listrik bertegangan tinggi karena keunggulannya dalam redaman percikan api, transfer panas dan tahanan dielektrik yang kuat. Di lain sisi gas tersebut menimbulkan potensi pemanasan global yang sangat besar. Oleh karena itu gas altenatif ramah lingkungan dan langkah fundamental diperlukan untuk memahmi secara mendalam desain gas alternatif. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendesain pemodelan insulasi hybrid (padat dan gas) ramah lingkungan dengan menggunakan model numerik finite element method (FEM) dari software Comsol® Multiphysics. Hasil pomedalan ini bisa dimanfaatkan untuk mengetahui karakteristik bahan insulasi alternatif tegangan tinggi. Dengan menggunakan persamaan elektrostatis, nilai tegangan dan relative permittivity divariasikan untuk mengetahui perubahan medan listrik dan garis-garis medan listrik (fluks). Pemodelan ini memperlihatkan bahwa semakin besar nilai relative permittivity, maka nilai medan listrik pada 3 batas penghujung jarum (gas/padat/logam) akan meningkat. Selain itu jika nilai permitivitas relatif meningkat, garis medan listrik (fluks) akan terkonsentrasi di sekitar tepi bahan dielektrik padat.

References

J. G. Owens, “Greenhouse Gas Emission Reductions through use of a Sustainable Alternative to SF6,” dalam Electrical Insulation Conference (EIC), Montréal, 2016.

IEEE Power & Energy Society, “IEEE Guide for Sulphur Hexafluoride (SF6) Gas Handling for High-Voltage,” IEEE, New York, 2011.

P. Glaubitz, S. Stangherlin, . J.-M. Biasse, F. Meyer, M. Dallet, M. Prüfert, R. Kurte, T. Saida, K. Uehara, P. Prieur, E. Kynast, H. Ito, E. Kynast, A. Janssen, R. Smeets dan D. Dufournet, “CIGRE Position Paper on the Application of SF6 in Transmission and Distribution Networks,” ELECTRA, 2014.

Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), “Climate Change 1995: The Science of Clamete Change in Contribution of Working Group 1 to the Second Assesement Report of Intergovernmental Panel on Climate Change,” Cambridge University Press, Cambridge, 1996.

A. Xiao, J. G. Owens, J. Bonk, A. Zhang, C. Wang dan Y. Tu, “Environmentally Friendly Insulating Gases as SF6 Alternatives for Power Utilities,” dalam 2nd International Conference on Electrical Materials and Power Equipment, Guangzhou.

M. Naidu dan V. Kamaraju, High-Voltage Engineering, New Delhi: Tata McGraw-Hill, 2009.

E. Kuffel, W. Zaengl dan J. Kuffel, High Voltage Engineering Fundamentals, Oxford: Butterworth-Heinemann, 2000.

D. KOCH, “SF6 properties, and use in MV and HV switchgear,” Schneider Electric, Grenoble, 2003.

L. G. Christophorou, J. K. Olthoff dan D. S. Green, “Gases for Electrical Insulation and Arc Interruption: Possible Present and Future Alternatives to Pure SFe,” National Institute of Standards and Technology , Gaithersburg, 1978.

M. Mohamed Abdelrahman dan H. El-Khabeary, “Study of Three Different Types of Plasma Ion Sources,” Plasma Science and Technology, vol. 11, no. Cairo, 2009.

J. Pranav dan C. C. Reddy, “Effect of Non-Linear Permittivity on Electric Field in Multi-layer Dielectrics in Cylindrical Geometry,” IEEE, no. Peradeniya, 2019.

L. Xiaoran dan A. Sun, “A Computational Study of Negative Surface Discharges: Characteristics of Surface Streamers and Surface Charges,” no. Xi'an, 2020.

M. Ramesh, R. Summer, S. Singh dan et al., “Application of streamer criteria for calculations of flashover voltages of gaseous insulation with solid dielectric barrier,” dalam Proceedings of 18th International Symposium on High Voltage Engineeirng, Seoul, 2013.

L. Trémas, O. Lesaint, N. Bonifaci, B. Ohl dan F. Gentils, “Influence of the Solid Material Nature on the,” IEEE, no. Grenoble, 2017.

G. P. Nikishkov, Introduction to the Finite Element Method, Aizu-Wakamatsu: University of Aizu, 2004.

C. Li dan et al., “Full Life Property of Surface Charge Accumulation on HVDC Spacers Considering Transient and Steady States,” IEEE, vol. 26, no. Bologna, 2019.

Published

2025-04-30

Issue

Section

Articles

Most read articles by the same author(s)