Karakteristik Dielektrik Pada Isolasi Minyak Natural Ester Yang Dimodifikasi Menggunakan Nanopartikel TiO2

Abdullah, Amri Diensyah Hufadz Abdullah (2025) Karakteristik Dielektrik Pada Isolasi Minyak Natural Ester Yang Dimodifikasi Menggunakan Nanopartikel TiO2. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5022211130_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi karakteristik dielektrik dari minyak natural ester yang telah dimodifikasi dengan penambahan nanopartikel TiO₂ sebagai media isolasi alternatif ramah lingkungan untuk transformator. Pengujian dilakukan dengan metode eksperimental untuk menganalisis parameter utama berupa Breakdown Voltage (BDV) dan Partial Discharge Inception Voltage (PDIV). Pembuatan sampel nanofluida dilakukan melalui metode dua langkah dengan variasi konsentrasi nanopartikel TiO₂. Adapun variasi konesntrasi nanopartikel TiO2 yang digunakan 0%, 0,003%, 0,005%, 0,008%, 0,01%, 0,015%. Proses pengujian BDV dilakukan dengan pembangkit tegangan tinggi AC pada media uji menggunakan elektroda sphere to sphere. Pengujian Partial Discharge (PD) dilakukan dengan pembangkitan tegangan tinggi AC pada media uji needle to plane. Hasil pengujian menunjukkan bahwa penambahan nanopartikel TiO₂ secara signifikan meningkatkan kekuatan dielektrik minyak, ditunjukkan dengan kenaikan nilai BDV dan PDIV pada konsentrasi tertentu. Kenaikan tegangan tembus tertinggi sebesar 33,7% dicapai oleh minyak uji dengan konsentrasi nanopartikel 0,08%. Hasil tegangan tembus pada konsentrasi 0,01% dan 0,015% perlahan mulai menurun terhadap nilai tegangan tembus tertinggi konsentrasi 0,008%. Selain itu, pola PRPD memperlihatkan distribusi sinyal titik PD yang jumlahnya semakin kecil seiring dengan meningkatnya konsentrasi nanopartikel TiO2, yang mengindikasikan kemampuan TiO₂ dalam menetralkan muatan bebas serta menstabilkan medan listrik. Secara keseluruhan, penggunaan nanopartikel TiO₂ dalam minyak natural ester terbukti dapat memperbaiki performa isolasi cair dalam meningkatkan ketahanan terhadap pelepasan muatan parsial. Temuan ini memperkuat potensi nanofluida berbasis ester alami sebagai solusi isolasi cair yang efisien dan berkelanjutan untuk aplikasi transformator masa depan.
==================================================================================================================================
In this study, natural ester oil was used as the base insulating fluid. The research aims to evaluate the dielectric characteristics of natural ester oil modified with the addition of TiO₂ nanoparticles, serving as an environmentally friendly alternative insulating medium for transformers. An experimental method was employed to analyze key parameters, namely Breakdown Voltage (BDV) and Partial Discharge Inception Voltage (PDIV). The nanofluid samples were prepared
using a two-step method with varying concentrations of TiO₂ nanoparticles: 0%, 0.003%, 0.005%, 0.008%, 0.01%, and 0.015%. BDV testing was conducted using an AC high-voltage generator with a sphere-to-sphere electrode configuration, while partial discharge testing was performed using an AC high-voltage generator with a needle-to-plane electrode setup. The test results indicate that the addition of TiO₂ nanoparticles significantly improves the dielectric strength of the oil, as evidenced by increased BDV and PDIV values at certain concentrations. The highest breakdown voltage increase, reaching 33.7%, was achieved with a nanoparticle concentration of 0.008%. However, at concentrations of 0.01% and 0.015%, the breakdown voltage began to decline compared to the peak value at 0.008%, likely due to the TiO₂ nanoparticles acting as contaminants at higher concentrations. Furthermore, the PRPD (Phase Resolved Partial Discharge) patterns showed a decrease in the number of partial discharge pulses as the TiO₂ concentration increased, indicating the nanoparticles' ability to neutralize free charges and stabilize the electric field. Overall, the incorporation of TiO₂ nanoparticles in natural ester oil effectively enhances the performance of liquid insulation by increasing resistance to partial discharge activity. These findings reinforce the potential of natural esterbased nanofluids as efficient and sustainable liquid insulation solutions for future transformer applications.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Natural Ester; Nanopartikel TiO2; Kekuatan Dielektrik; Breakdown Voltage; Partial Discharge
Subjects:	T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK1322.6 Electric power-plants T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK3030 Electric power distribution systems T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK3401 Insulation and insulating materials
Divisions:	Faculty of Intelligent Electrical and Informatics Technology (ELECTICS) > Electrical Engineering > 20201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Amri Diensyah Hufadz Abdullah
Date Deposited:	25 Jul 2025 06:05
Last Modified:	25 Jul 2025 06:05
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/121299

Actions (login required)

View Item