Proses Pembentukan Gas-Gas Terlarut di Minyak Trafo

Gas terlarut (dissolved gas) di minyak trafo terdiri dari beberapa macam senyawa seperti gas hidrokarbon (C-H) yaitu senyawa yang tersusun atas ikatan -C dan -H dengan pembagian terdiri dari 3 jenis yaitu alkana (ikatan rantai 1), alkena (ikatan rantai 2) dan alkuna (ikatan rantai 3). Selain itu juga terdapat gas CO dan CO₂ sebagai akibat dari degradasi selulosa.

Pada rantai hidrokarbon, semakin tinggi rantai maka semakin tinggi pula energi untuk melepaskannya. Minyak trafo mengandung berbagai macam gas hidrokarbon jika didalam operasinya terdapat kontaminan atau pola operasi yang kurang tepat atau memang sudah pada life time pemakaiannya.

Didalam trafo terdapat 2 isolasi yaitu padat (isolasi kertas/selulosa) dan cair (minyak). Fungsi dari isolasi adalah menjadi penghalang percikan listrik/tegangan ketika terjadi kebocoran ketika trafo beroperasi sehingga fungsi kedua isolasi tersebut cukup vital.

Sumber Gambar : www.wikipedia.org

BACA JUGA : Analisa Uji DGA di Minyak Trafo

Selulosa (C₆H₁₀O₅)_n

Nama lain selulosa adalah serat atau glukosa nabati dan pada trafo berbentuk lembaran kertas yang digulung pada komponen didalam trafo. Struktur molekul selulosa adalah (C₆H₁₀O₅)_ndengan kandungan unsur dominan jika selulosa ter-degradasi adalah C, H dan O. Jika -C bertemu -H maka akan terbentuk gas hidrokarbon tentunya pembentukan disertai temperatur yang mendukung untuk prosesnya dan jika -C bertemu -O maka akan terbentuk gas CO dan CO₂sedangkan jika -H bertemu dengan -O maka bisa terbentuk H₂O.

Metana (CH₄)

Bisa terbentuk sesuai reaksi :

CO₂ + 8 H⁺ ---> CH₄ + 2 H₂O (terbentuk pada kira-kira temperatur 150 ^oC). Pada minyak trafo kondisi tersebut bisa disebabkan oleh unsur hasil degradasi selulosa dan kondisi operasi asam.

Etana (C₂H₆)

Bisa terbentuk dengan sistem elektrolisis garam asetat, dimana asetat di-oksidasi untuk menghasilkan karbon dioksida dan radikal metil, sesuai reaksi :

CH₃COO^- ---> CH₃+ CO₂

2 CH₃ ---> C₂H₆

Terbentuk dari uraian metana dengan bantuan panas dengan panjang gelombang tertentu seperti fotokimia, sesuai reaksi :

CH₄ ---> CH₃ + H

2 CH₃ ---> C₂H₆

Kondisi diatas bisa disebabkan karena keberadaan zat kimia asam yang didukung dengan adanya percikan listrik di minyak trafo sehingga mendukung terjadinya elektrolisis. Etana rata-rata terbentuk pada temperatur 250 ^oC.

BACA JUGA : Analisa Furan Test di Minyak Trafo

Etena/Etilen (C₂H₄)

Terbentuk dari reaksi berikut :

4 CO₂ + 2 H₂O --->2 C₂H₂ + 5 O₂

Keberadaan senyawa akibat degradasi selulosa dan air yang didukung pada kondisi operasi pada rata-rata temperatur 350 ^oC.

Etuna/Asetilen (C₂H₂)

Terbentuk dari reaksi batu kapur dan arang sehingga menghasilkan calsium carbida kemudian direaksikan dengan air membentuk gas asetilen

CaO + 3 C ---> CaC₂ + CO

CaC₂ + 2 H₂O ---> Ca(OH)₂ + C₂H₂

Rata-rata proses terbentuknya pada temperatur 500-700 ^oC.

Karbonmonoksida (CO) dan Karbondioksida (CO₂)

Terbentuk dari hasil degradasi selulosa, karena setiap bahan organik jika terurai pasti menghasilkan unsur -C, -H, -O, -N dan -S. Keberadaan gas tersebut umumnya disertai dengan peningkatan kandungan air di minyak trafo.

Kutip Artikel ini sebagai Referensi (Citation):

Feriyanto, Y.E. (2019). Proses Pembentukan Gas-Gas Terlarut di Minyak Trafo. www.caesarvery.com. Surabaya

Referensi:

[1] Periyanto, Y.E. (2015). Best Practice Experience in Power Plant. Surabaya