Minyak Insulasi Berbasis RBDPO dengan Aditif Zink Ferit Terdoping Cu (CuxZn1-xFe2O4) Untuk Aplikasi Minyak Transformator

Abstract

Minyak insulasi berbasis minyak nabati berpotensi menjadi alternatif minyak mineral yang lebih ramah lingkungan untuk aplikasi transformator. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi pengaruh partikel zink ferit terdoping Cu (CuxZn1-xFe2O4) pada mutu minyak insulasi berbasis refined, bleached, and deodorized palm oil (RBDPO). Partikel disintesis dengan metode kopresipitasi pada ragam nisbah Cu 0,1:0,9; 0,2:0,8; dan 0,3:0,7, kemudian didispersikan ke dalam RBDPO pada konsentrasi 3, 5, dan 7 ppm. Hasilnya menunjukkan terbentuknya fase spinel kubik ZnFe2O4. Tambahan partikel meningkatkan tegangan tembus minyak insulasi dibandingkan minyak dasar. Kinerja terbaik diperoleh pada nisbah Cu 0,1:0,9 dan konsentrasi 7 ppm dengan tegangan tembus 68,34 kV. Semua sampel memenuhi persyaratan densitas dan viskositas IEC 62270, meskipun kadar air masih berada di atas batas yang direkomendasikan. Temuan ini menunjukkan bahwa CuxZn1-xFe2O4 berpotensi digunakan sebagai aditif untuk meningkatkan kinerja dielektrik minyak insulasi berbasis RBDPO.

Vegetable oil-based insulating fluids offer an environmentally friendly alternative to mineral transformer oils. This study evaluated the effect of Cu-doped zinc ferrite (CuxZn1-xFe2O4) particles on the properties of refined, bleached, and deodorized palm oil (RBDPO)-based insulating oil. Particles were synthesized by coprecipitation using various Cu ratios of 0.1:0.9, 0.2:0.8, and 0.3:0.7, and dispersed into RBDPO at concentrations of 3, 5, and 7 ppm. The results confirmed the formation of the cubic spinel ZnFe2O4 phase. Particle addition improved the breakdown voltage of the insulating oil compared with the base oil. The best performance was obtained at a Cu ratio of 0.1:0.9 and a concentration of 7 ppm, yielding a breakdown voltage of 68.34 kV. All samples satisfied IEC 62270 requirements for density and viscosity, although moisture content remained above the recommended limit. These findings demonstrate the potential of CuxZn1-xFe2O4 particles as dielectric performance-enhancing additives for RBDPO-based insulating oil.