Studi lapangan retrofilling ester sintetis pada transformator 630 kVA: analisis kinerja & karakteristik penuaan isolasi

Robin Pranoto, Ir. Lesnanto Multa Putranto, S.T., M.Eng., Ph.D., IPM., SMIEEE;Ir. Roni Irnawan, S.T., M.Sc., Ph.D., SMIEEE

2026 | Tesis | S2 Teknik Elektro

Retrofilling menggunakan ester sintetis merupakan salah satu alternatif untuk meningkatkan keandalan dalam perpanjangan umur sistem isolasi transformator. Namun, sebagian besar penelitian sebelumnya masih dilakukan melalui accelerated aging pada kondisi laboratorium, sehingga validasi kinerja ester sintetis pada kondisi operasi lapangan masih terbatas. Penelitian ini mengevaluasi kinerja dua transformator distribusi 630 kVA menggunakan minyak mineral Shell Diala S4 dan ester sintetis MIDEL 7131 melalui pemantauan in situ selama enam bulan. Evaluasi mencakup karakteristik dielektrik, termal, kimia, dan isolasi padat berdasarkan Breakdown Voltage (BDV), Interfacial Tension (IFT), moisture, Dissolved Gas Analysis (DGA), Degree of Polymerization (DP), furan, dan estimasi persentase sisa umur transformator. Hasil penelitian menunjukkan bahwa MIDEL 7131 memiliki kinerja dielektrik lebih tinggi dengan rata-rata BDV 71,8 kV, dibandingkan 45,4 kV pada Shell Diala S4. Transformator dengan MIDEL 7131 menunjukkan temperatur operasi maksimum sekitar 10 °C lebih tinggi. Kandungan air MIDEL 7131 meningkat hingga 312,99 ppm yang mengindikasikan kemampuan ester mengakomodasi kelembapan dan terjadinya redistribusi kelembapan antara isolasi padat dan cair. DGA menunjukkan karakteristik pembentukan gas yang berbeda antara kedua fluida. Analisis furan menunjukkan konsentrasi <24>80% setelah enam bulan operasi. Secara keseluruhan, hasil penelitian lapangan menunjukkan bahwa MIDEL 7131 layak dipertimbangkan sebagai alternatif fluida retrofilling dan strategi asset life extension pada transformator distribusi.

Retrofilling with synthetic esters is one alternative for improving reliability and extending the service life of transformer insulation systems. However, most previous studies have been conducted using accelerated aging under laboratory conditions, so validation of synthetic ester performance under field operating conditions remains limited. This study evaluates the performance of two 630 kVA distribution transformers using Shell Diala S4 mineral oil and MIDEL 7131 synthetic ester through in situ monitoring over a six-month period. The evaluation covered dielectric, thermal, chemical, and solid insulation characteristics based on Breakdown Voltage (BDV), Interfacial Tension (IFT), moisture, Dissolved Gas Analysis (DGA), Degree of Polymerization (DP), furan, and an estimate of the transformer’s remaining service life. The results showed that MIDEL 7131 exhibited higher dielectric performance with an average BDV of 71.8 kV, compared to 45.4 kV for Shell Diala S4. Transformers using MIDEL 7131 exhibited a maximum operating temperature approximately 10 °C higher. The moisture content of MIDEL 7131 increased to 312.99 ppm, indicating the ester’s ability to accommodate moisture and the occurrence of moisture redistribution between solid and liquid insulation. DGA revealed different gas-generation characteristics between the two fluids. Furan analysis showed a concentration of <24>80?ter six months of operation. Overall, the field test results indicate that MIDEL 7131 is worth considering as an alternative retrofill fluid and a strategy for asset life extension in distribution transformers.

Kata Kunci : Retrofilling, synthetic ester, MIDEL 7131, dielectric performance, remaining transformer life.