Evaluasi Keandalan Permanent magnet synchronous generator pada Turbin Angin Berdasarkan Insulation Resistance terhadap Kondisi Kelembapan Relatif Tinggi

Abstract

Sistem isolasi generator turbin angin di wilayah pesisir tropis menghadapi risiko degradasi akibat paparan kelembapan yang tinggi dan berlangsung terus – menerus. Penelitian ini mengukur penurunan Insulation Resistance (IR) pada belitan stator sebuah permanent magnet synchronous generator (PMSG) 400 W selama pengujian accelerated aging, mengelompokkan kondisi isolasi pada setiap titik waktu berdasarkan acuan IEEE Std 43 – 2013, serta mengamati tren keluaran elektrik generator yang menyertainya. Pengujian dilaksanakan dengan pendekatan eksperimen laboratorium faktor tunggal: spesimen belitan stator tanpa housing generator dipapar pada 93% ± 3% RH dan suhu 40°C ± 2°C selama 144 jam, mengacu pada protokol damp heat steady state IEC 60068 – 2 – 78, dengan homogenitas dan kestabilan chamber divalidasi mengacu pada IEC 60068 – 3 – 6. Pengukuran IR dilakukan setiap 24 jam pada kombinasi terminal fasa ke tanah menggunakan megger arus searah 500 V, dan seluruh nilai dikoreksi ke suhu acuan 40°C. Pada kondisi awal, ketiga ulangan pengukuran pada ketiga fasa terbaca melampaui batas ukur instrumen (over load, > 4000 MΩ pada suhu spesimen 32°C). Setelah 144 jam paparan, nilai IR terkoreksi turun menjadi 40,4 – 42,0 MΩ, setara penurunan sekurang-kurangnya 98,2% terhadap batas bawah nilai awal, melalui tiga fase: proteksi awal (0 – 48 jam), infiltrasi dan degradasi cepat (72 – 120 jam), dan fase kritis (120 – 144 jam). Tegangan, arus, dan daya keluaran pada kecepatan 600, 900, dan 1200 rpm menurun sejalan dengan tren IR, sementara analisis statistik domain waktu terhadap gelombang tegangan pada 600 rpm menunjukkan standar deviasi yang tetap rendah sepanjang pengujian, mengindikasikan generator tetap mempertahankan kestabilan sinyal jangka pendek meskipun nilai rata – ratanya menurun. Perbandingan besaran arus bocor isolasi dengan penurunan daya yang teramati menunjukkan bahwa kedua tren tersebut lebih tepat ditafsirkan sebagai kejadian yang berlangsung bersamaan akibat paparan lingkungan yang sama, bukan hubungan sebab – akibat langsung. Temuan ini memberikan acuan kuantitatif untuk menetapkan interval pemantauan kondisi dan perencanaan pemeliharaan prediktif generator turbin angin yang beroperasi di lingkungan pesisir tropis