Penentuan Health Index Insulasi Kabel XLPE Tegangan Tinggi berdasarkan Pemantauan Kapasitansi secara In-Service

Fajli Mustafa, Prof. Ir. Tumiran, M.Eng., Ph.D., IPU.; Prof. Ir. Sarjiya, S.T., MT., Ph.D., IPU.

2026 | Tesis | S2 Teknik Elektro

Pemantauan kondisi insulasi kabel tegangan tinggi secara online menjadi kebutuhan penting dalam pengelolaan aset transmisi, terutama pada sistem kabel bawah tanah perkotaan yang memiliki keterbatasan waktu pemadaman dan biaya pengujian off-line yang tinggi. Penelitian ini mengembangkan metode penilaian kondisi insulasi kabel XLPE 150 kV berbasis estimasi kapasitansi dari data relai Line Current Differential (LCD). Data yang digunakan meliputi arus lokal, arus remote, sudut fasor, dan tegangan sistem pada dua ruas SKTT, yaitu Alam Sutera–Summarecon Gading Serpong dan Kembangan–New Senayan.

Kapasitansi dihitung dengan membentuk fasor arus lokal dan remote, kemudian menggunakan komponen imajiner arus diferensial sebagai representasi arus kapasitif. Nilai kapasitansi yang diperoleh dievaluasi terhadap kapasitansi referensi (<!--[if gte msEquation 12]>Ccalc<![endif]-->) dari data teknis pabrikan kabel atau terhadap baseline operasional yang sesuai, lalu dipetakan ke dalam zona health index. Hasil penelitian menunjukkan bahwa karakteristik data antar-ruas berbeda, sehingga metode interpretasi tidak dapat diseragamkan. Pada SKTT Alam Sutera–Summarecon Gading Serpong dan SKTT Kembangan–New Senayan, hubungan kapasitansi terhadap beban tidak dominan, sehingga median digunakan sebagai representasi pusat data dan dibandingkan terhadap (<!--[if gte msEquation 12]>Ccalc<![endif]-->).

<!--StartFragment--> <!--EndFragment-->

Ruas Alam Sutera–Summarecon Gading Serpong menunjukkan kondisi relatif stabil dengan deviasi median -2,89%, -4,28%, dan +0,62% pada Fasa R, S, dan T. Berdasarkan batas zona normal ±5%, ketiga fasa pada ruas ini masih berada dalam zona normal. Sementara itu, ruas Kembangan–New Senayan menunjukkan deviasi +29,17%, +2,98%, dan +11,95% pada Fasa R, S, dan T. Dengan demikian, Fasa S berada dalam zona normal, Fasa T berada pada zona peringatan sisi atas, sedangkan Fasa R menunjukkan indikasi anomali relatif paling kuat dan masuk zona kritikal sisi atas terhadap nilai referensi. Metode ini dapat digunakan sebagai penyaringan awal dalam condition-based maintenance, dengan tetap memerlukan validasi data dan konfirmasi diagnostik lanjutan.

Online monitoring of high-voltage cable insulation is essential for transmission asset management, particularly in urban underground cable systems with limited outage windows and high off-line testing costs. This study develops a condition assessment method for 150 kV XLPE cable insulation based on capacitance estimation using Line Current Differential (LCD) relay data. The data include local current, remote current, phasor angle, and system voltage from two underground cable circuits: Alam Sutera–Summarecon Gading Serpong and Kembangan–New Senayan.

Capacitance is calculated by forming local and remote current phasors and using the imaginary component of the differential current as the representation of charging current. The estimated capacitance is evaluated against the manufacturer-based reference capacitance (<!--[if gte msEquation 12]>Ccalc<![endif]-->) or an appropriate operational baseline, and then mapped into health index zones. The results show that data characteristics differ between the investigated circuits; therefore, the interpretation method cannot be generalized. For both Alam Sutera–Summarecon Gading Serpong and Kembangan–New Senayan, the capacitance–load relationship is not dominant; therefore, the median is used as the data center representation and compared with (<!--[if gte msEquation 12]>Ccalc<![endif]-->).

<!--StartFragment--> <!--EndFragment-->

Alam Sutera–Summarecon Gading Serpong shows relatively stable conditions, with median deviations of -2.89%, -4.28%, and +0.62% for phases R, S, and T, respectively. Based on the normal zone limit of ±5%, all three phases in this circuit remain within the normal zone. Meanwhile, Kembangan–New Senayan shows deviations of +29.17%, +2.98%, and +11.95% for phases R, S, and T, respectively. Thus, phase S remains in the normal zone, phase T is in the upper warning zone, while phase R indicates the strongest relative anomaly and falls into the upper critical zone with respect to the reference value. The proposed method can serve as an initial screening tool for condition-based maintenance, supported by data validation and further diagnostic confirmation.

Kata Kunci : Kabel XLPE 150 kV, kapasitansi online, relai Line Current Differential, health index, median, condition-based maintenance.