teori dasar

15
 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kualitsa Daya Suatu sistem distribusi haruslah dapat mensuplai beban dengan baik (tegangan dan frekuensi yang konstan, serta kecil kemungkinan terjadi gangguan). Sifat-sifat yang harus dimiliki untuk sistem distribusi yang baik itu adalah: a. Kon tin uit as Konti nuita s pelaya nan yang baik, tidak sering terjad i pemut usan baik karena gangguan maupun hal-hal yang direncanakan.  b. Luasan dan penyebaran Luasan dan penyebaran daerah beban yang dilayani seimbang. Khususnya untuk sis tem tegang an AC 3 fasa, faktor kes eimban gan pada mas ing -mas ing fasa per lu diperhatikan. c. Fl eksi bel Desain distribusi dan instalasi listrik harus dapat dengan mudah ditambah dan dikurangi menurut kebutuhan, atau diubah sesuai dengan keadaan sebenarnya. Peralatan yang dipasang harus dapat dilepas untuk diganti bila terjadi kerusakan atau pemindahan letak. d. Kua lit as da ya Kua lit as day a yan g bai k sangat dip erlu kan ole h set iap pab rik, kar ena banyak  peralatan-peralatan elektronik yang dipergunakan dipabrik yang berhubungan langsung dengan proses produksinya, kualitas daya yang baik antara lain meliputi: - Kapasi tas daya yang memenuhi . - Teg ang an yan g sel alu kon stan dan nomina l. Di pabrik yang banyak mengg unak an perala tan elektr onika yaitu beban indukti f mau pun beb an non linier ada lah sumber dar i har mon isa , per lu jug a dip erhati kan bes aran-  besaran listrik yang menentukan baik tidaknya kualitas daya listrik di pabrik, yaitu: tegangan, frekuensi, harmonisa, faktor daya dan sistem pemanahan. Pengertian dari Kualitas Daya adalah penunjukkan statistik dan suatu system yang dapat bekerja sebesar 99,98 persen. Kua lit as day a dan faktor eko nomis sal ing ber hub ung an. Fak tor eko nomis san gat  berg antun g kepad a pemili han peralatan yang akan diop erasik an di pabrik dan pensuplaian

Upload: richi-setiaji

Post on 07-Jul-2015

271 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: TEORI DASAR

5/9/2018 TEORI DASAR - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/teori-dasar-559bf59de0e9f 1/15

 

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kualitsa Daya

Suatu sistem distribusi haruslah dapat mensuplai beban dengan baik (tegangan dan frekuensi

yang konstan, serta kecil kemungkinan terjadi gangguan). Sifat-sifat yang harus dimiliki

untuk sistem distribusi yang baik itu adalah:

a. Kontinuitas

Kontinuitas pelayanan yang baik, tidak sering terjadi pemutusan baik karena

gangguan maupun hal-hal yang direncanakan.

 b. Luasan dan penyebaran

Luasan dan penyebaran daerah beban yang dilayani seimbang. Khususnya untuk 

sistem tegangan AC 3 fasa, faktor keseimbangan pada masing-masing fasa perlu

diperhatikan.

c. Fleksibel

Desain distribusi dan instalasi listrik harus dapat dengan mudah ditambah dan

dikurangi menurut kebutuhan, atau diubah sesuai dengan keadaan sebenarnya. Peralatan

yang dipasang harus dapat dilepas untuk diganti bila terjadi kerusakan atau pemindahan

letak.

d. Kualitas daya

Kualitas daya yang baik sangat diperlukan oleh setiap pabrik, karena banyak 

 peralatan-peralatan elektronik yang dipergunakan dipabrik yang berhubungan langsung

dengan proses produksinya, kualitas daya yang baik antara lain meliputi:

- Kapasitas daya yang memenuhi.

- Tegangan yang selalu konstan dan nominal.

Di pabrik yang banyak menggunakan peralatan elektronika yaitu beban induktif 

maupun beban non linier adalah sumber dari harmonisa, perlu juga diperhatikan besaran-

 besaran listrik yang menentukan baik tidaknya kualitas daya listrik di pabrik, yaitu: tegangan,

frekuensi, harmonisa, faktor daya dan sistem pemanahan.

Pengertian dari Kualitas Daya adalah penunjukkan statistik dan suatu system yang

dapat bekerja sebesar 99,98 persen.

Kualitas daya dan faktor ekonomis saling berhubungan. Faktor ekonomis sangat

 bergantung kepada pemilihan peralatan yang akan dioperasikan di pabrik dan pensuplaian

Page 2: TEORI DASAR

5/9/2018 TEORI DASAR - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/teori-dasar-559bf59de0e9f 2/15

 

 pada peralatan pabrik yang menjadi beban listrik. Dengan adanya kualitas daya yang baik 

maka faktor ekonomis dapat ditekan seminimal mungkin.

Suatu pabrik dikatakan memiliki kualitas daya yang baik apabila tegangan, arus.

frekuensi dan faktor dayanya konstan. Dan suatu pabrik selalu membutuhkan dua hal berikut

untuk mendukung proses produksinya, yaitu:

• Suplai listrik yang kontinyu

Untuk menjaga Supaya listrik tetap kontinyu, maka digunakan sumber listrik cadangan

yaitu genset, khususnya untuk beban-beban essensial.

• Kualitas daya listrik yang baik 

Kualitas daya listrik yang baik sangat diperlukan oleh setiap pabrik, karena banyak 

 peralatan-peralatan elektronik yang dipergunakan di pabrik yang berhubungan langsungdengan proses produksinya.

Di pabrik banyak menggunakan peralatan elektronika (beban induktif maupun beban non

linear) yang merupakan sumber dari harmonisa, besaran listrik yang diperhatikan dan

sekaligus menentukan baik atau tidaknya kualitas daya listrik di pabrik, yaitu:

1. tegangan,

2. frekuensi,

3. harmonisa,

4. faktor daya dan

5. grounding (pentanahan).

2.2.1 Tegangan

Tegangan harus konstan supaya kualitas daya di pabrik tetap baik. Tetapi pada

kenyataannya tegangan tidak selalu konstan, di mana suatu saat tegangan naik dan suatu saat

tegangan turun.

Ada 2 hal yang menjadi penyebab tegangan menjadi tidak konstan adalah sebagai

 berikut:

1. Penyimpangan tegangan dalam waktu yang lama. (Long-Duration Voltage

Variatiom). Meliputi :

a. Tegangan lebih (Overvoltage)

 b. Drop Tegangan (Voltage Drop)

c. Pemutusan secara terus-menerus (Sustained Irtterruption)

2. Penyimpangan tegangan dalam waktu yang singkat (Short-Duration Voltage

Vanations). Meliputi :

Page 3: TEORI DASAR

5/9/2018 TEORI DASAR - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/teori-dasar-559bf59de0e9f 3/15

 

a. Pemutusan (Interruption)

 b. Tegangan sag (Voltage Sags)

c. Tegangan swell (Voltage SwelI)

2.2.1.1 Penyimpangan Tegangan dalam Waktu Yang Lama (Long Duration Voltage

Variations)

Penyimpangan tegangan dalam waktu yang lama adalah penyimpangan tegangan yang

terjadi dalam waktu lebih dari satu menit. Ada 3 hal yang menyebabkan terjadinya

 penyimpangan tegangan dalam waktu yang lama, yaitu:

a. Tegangan Lebih (overVoltage)

Tegangan lebih adalah tegangan yang naik akibat dari pelepasan beban yang terpasang

dari suatu siklus tenaga yang overload. dan adanya brawnouts (reduksi tegangan), atau bisa

disebabkan oleh pengukuran yang tidak layak (penghitungan yang salah dari regulator dan

kapasitor). Overvoltage berlangsung selama lebih dan satu menit.

Gambar 2.1.4 Kondisi Overvoltage

Ketidaktelitian pada waktu menyetel transfonmer dapat mengakibatkan system

menjadi overvoltage.

 b. Drop Tegangan (Voltagt Drop)

Drop tegangan adalah tegangan yang turun akibat dari banyaknya beban yang

terpasang atau pemakaian beban yang berlebihan. Drop tegangan berlangsung sekitar lebih

dari satu menit. Selain beban yang berlebihan, drop tegangan dapat disebabkan karena

  penggunaan kabel yang sudah tidak layak dipakai. Tegangan drop bisa terjadi pada

keseluruhan sistem antara generator dan beban yang digunakan. Dengan memperhatikan

tegangan yang diperbaiki pada seluruh sistem tenaga, maka tidak terlalu banyak drop

tegangan yang terjadi

Page 4: TEORI DASAR

5/9/2018 TEORI DASAR - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/teori-dasar-559bf59de0e9f 4/15

 

Bentuk tegangan yang khas pada beban yang berat dan beban yang ringan,

diperlihatkan pada gambar dibawah ini:

Gambar 2.2.1 Profil Tegangan Tepat Pada Sistem Selama Beban Ringan dan Beban Berat

Profil tersebut menunjukan penurunan dan kenaikan tegangan yang akan terjadi di

seluruh sistem antara generator dan beban yang diberikan. Selama satu hari, ada suafu

 perbedaan pasti dalam tingkat tegangan antara periode "beban berat" dan "beban ringan". Di

 bawah beban berat, aliran daya terjadi penurunan tegangan yang lebih besar. Di bawah beban

ringan terjadi penurunan tegangan yang sedikit Gambar diatas menunjukkan tegangan

dihentikan sepanjang   power $ysttm y  secara keseluruhan memungkinkan bahwa standar 

tegangan hsi didapat dengan menggunakan perlengkapan kontrol tegangan dan sub-station.

c. Pemutusan Secara Terus-menerus (Svsiained Interruptiori)

Pemutusan tegangan secara terus rnenenis adalah apabila tegangan sumber listrik 

 berharga 0 (nol) pada waktu lebih dari satu menit.

2.2.1.2 Penyimpangan Tegangan Dalam Waktu Yang SingkaKS/wn   Dvration Voltage

Variations)

Penyimpangan Tegangan dalam waktu yang singkat adalah penyimpangan tegangan

yang terjaili rialam waktu kurang dan saln menit Hal ini sering dijumpai pada waktu beban

yang berkekuatan besar pertama kali di stan. Ada 3 hal yang menyebabkan terjadinya

 penyimpangan tegangan dalam waktu yang singkat, yaitu:

a. Pemutusan (  Irtterruption )

1

Page 5: TEORI DASAR

5/9/2018 TEORI DASAR - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/teori-dasar-559bf59de0e9f 5/15

 

Pemutusan terjadi ketika tegangan penyuplai atau arus beban menurun sampai 0.1 pu

urtuk periode waktu tidak lebih dari saru menit, b. Tegangan Sags (Voltage Sags)

 b. Tegangan sag 

Tegangan  sag  merupakan pengurangan paca tegangan dalam waktu yang singkat

(lamanya 0.02 - 0.5 detik) di luar toleransi normal peralatan elektronik. Sebagai penyebab

tegangan sag adalah:

1. Kesalahan pada saluran transmisi atau di dalam sistem distribusinya.

2. Penambahan beban dalam jumlah yang besar dari awal  start  (motor-motor, transtormer 

suplai tenaga arus DC yang besar).

Sag  menunjukkan hilangnya daya yang ada untuk sementara waktu dan dapat

menyebabkan peralatan mati (shutdown). Tegangan  sag  dalam sebuah fasilitas industri

 biasanya dikarenakan oleh beban penyalaan (switehing on) yang besar 

Gambar 2.3 dan 2.4 di bawah ini menggambarkan pengurangan tegangan  sag yang

 besar pada transformer dan subtransmisi.

Gambar 2.3 Tegangan Sag yang Besar Dikarenakan Kesalahan Pada Transformer 

Page 6: TEORI DASAR

5/9/2018 TEORI DASAR - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/teori-dasar-559bf59de0e9f 6/15

 

Gambar 2.4. Tegangan Sag 

Tegangan Sag yang Disebabkan pada Kesalahan Subtransmis dan kadang-kadang tegangan

 sag  ini dapat merrjadi besar dan mempengaruhi peralatan-peralatan seperti PLC atau

komputer menjadi Trip.

c. Tegangan Swell (VoltageSwell)

Tegangan swell merupakan penambahan pada tegangan (lamanya kurang dan 0.07-0.5

detik) di luar dari toleransi normal peralatan elektronik. Untuk lebih jelasnya tegangan  swell 

seperti terlihat pada gambar 2 5 di bawah:

Gambar2.5. teganganSwell 

Swell disebabkan dari pengurangan beban yang mendadak serperti pada terbuangnya

daya dari banyaknya motor yang digunakan. Swell dapat merusakkan peralatan elektronika.

Lama dari swell  ini tergantung pada sistem proteksinya, yang mana dapat berlangsung

selama beberapa detik. Perbedaan antara overvoltage dan  swell  terletak pada waktunya,

apabila kenaikan tegangannya lebih dari 0.5 detik berani termasuk  overvoltage tetapi bila

kenaikan tegangan antara 0.02-0.5 detik termasuk tegangan swelL

Intensitas maksimum dari  swell  untuk beberapa lim-io-grcamd  untuk desain sistem

distribusi yang berbeda (per IEEE C 62.92-1991) dapat ditunjukan di bawah ini.

System Overvoltage

Magnitude

Ungrounded Four-wire multigrounded ( spacer cable

) Three- or four-wire unigrounded ( open wire )

Four-wire multigrounded (open wire-gapped) Four-

wire multigrounded ( open wire-MOV)

1.85 x ELG 

1.5xE|,a

1.4Xr -LG

1.25 X ELG 1-35

Page 7: TEORI DASAR

5/9/2018 TEORI DASAR - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/teori-dasar-559bf59de0e9f 7/15

 

xEm"

ELG " Nominal line-to-ground voltage of system* Because the metal-oxide varistor ( MOV ) arrester is more sensitive to poor 

grounding, poor regulation, and the reduced saturation sometimes  found  in

newer transformers-rnany utilities are using a more conservative 1.35 faktor 

2.2.2 Frekuensi

Frekuensi harus konstan supaya kualitas daya listrik di pabrik baik. Sama halnya

dengan tegangan, frekuensi juga tidak selalu konstan dimana suatu saat frekuensi naik dan

suatu saat frekuensi turun. Toleransi frekuensi boleh naik atau turun adalah ±3 %(48,5 -51.5

Hz).

2.2.3 Harmonisa

Dalam sistem tenaga ideal, tegangan yang seharusnya terjadi sebagai akibat dari aliran

 beban adalah gelombang sinus yang sempurna. Kondisi yang tidak petuah ideal, sehingga

  bentuk gelombang tersebut sering menyimpang. Deviasi sinusoida sempurna biasanya

diekspresikan dengan istilah gangguan harrnonisa dari tegangan dan aliran bentuk 

gelombang. Masalah gangguan harrnonisa tidaklah bani nnfiik peralatan. Kenyatannya,

 beberapa gangguan diteliti oleh kegunaan personil operasional awal tahun 1920-an. Secara

khusus, gangguan yang disebabkan oleh beban non linear yang dihubungkan pada peralatan

sistem distribusi. Di masa lalu. beberapa sumber harrnonisa tidak banyak, dan harrnonisa

sering secara efektif dikurangi segera dengan penggunaan  grovndmg  transformator dengan

hubungan delta.

Sekarang, metode tambahan yang berkaitan dengan harmomsa adalah penting, karena

mempengaruhi perkembangan berikut:

a. Perkembangan aliran dalam penggunaan konverter/ww statis

 b.Menambah resonansi jaringan

c. Sistem kelengkapan power  dan  bahan yang lebih sensitif pada harmonisa

Ada dua kriteria yang sekarang digunakan untuk mengevaluasi gangguan harmonisa.

Pertama adalah batasan dalam arus harmonisa bahwa seorang pengguna harus dapal

mengetahui besarnya anis harmonisa yang ada dalam sistem peralatan. Hal ini untuk 

melindungi pengguna lain pada feeder dan kegunaan yang sama, supaya tidak mempengaruhi

Page 8: TEORI DASAR

5/9/2018 TEORI DASAR - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/teori-dasar-559bf59de0e9f 8/15

 

kualitas daya yang telah ada. Kriteria kedua yaitu menspesifikasikan kualitas tegangan yang

diperlukan juga untuk mengetahui seberapa besar pengaruhnya terhadap kualitas daya yang

ada.

2.2.3.1 Definisi Harmonisa

Harmonisa merupakan suatu fenomena yang timbul atau terjadi akibat

dioperasikannya beban listrik dalam keadaan yang non linear, dimana terbentuk gelombang

 pada frekuensi tinggi (merupakan kelipatan dari frekuensi fundamentalnya, seperu 100 Hz,

150 H/, 200 H*, 250 Hz, 300 Hit dan selerusnva) yang dapat mengganggu sistem jaringan

listrik pada frekuensi fundamentalnya dan karena distorsi harmonisa tersebut gelombang

tegangan dan arus sinusoidal mumi menjadi cacat Perbandingan bentuk gelombang antara

sistem yang tidak terdistorsi harmonisa dengan sistem yang terdistorsi Itarmonisa dapat

dilihat pada gambar 2.6 dan 2.7 berikut ini:

2.6 bentuk gelombang yang tidak terdistorsi harmoisa

Page 9: TEORI DASAR

5/9/2018 TEORI DASAR - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/teori-dasar-559bf59de0e9f 9/15

 

2.7 bentuk gelombang terdistorsi harmoisa

Dengan semakin banyaknya alat-alat non linear yang dipakai, distorsi harmonisa dai

i bentuk gelombang tegangan melupakan persoalan yang cukup mendapat perhatian. Arus-

arus hannonisa dibangkitkan karena penggunaan alat-alat, misalnya: penyearah. inverter,

 penggerak kecepatan variabel, dan lainnya. Besar dan derajat harmonisa yang ditimbulkan

 beban, anis harmontsa dapat ditentukan secara analitis. Semakin banyak tahap-tahap pada

 peralatan, semakin, sedikit jumlah harmonisanya dan juga semakin kecil.

Setiap bentuk gelombang periodik yang tidak berbentuk sinusoidal dapat dinyatakan

dalam jumlah seri harmonisa frekuensi dasar dengan menggunakan analisis Fourier.

Rumus persamaan analisis Fourier:

Jika f(t) adalah I i m 1 si genap, maka nilai koefisien bn=0, sehingga f(t) hanya terdiri

dari komponen cosinu» saja. Jika fit) adalah fungsi ganjil maka nilai koefisien a n=0 dan

ao=0. sehingga fit) hanya terdiri dari komponen sinus saja

Sedangkan untuk mengetahui harmonisa ganjil berapa saja yang muncul, ini

tergantung dari berapa pasang dioda yang dipakai. Bila dioda yang dipasang adalah 3 pasang

maka digunakan rumus 6n±l, jadi harmonisa ysng muncul adalah 5, 7, 11, 13, dan seterusnya.

Tetapi bila dioda yang dipasang adalah 2 pasang maka digunakan rumus 4n± 1, jadi

harmonisa yang muncul adalah 3, 5, 7, 9, dan seterusnya.

Analisa dar i harmonisa dapat juga dilakukan pada rangkaian itu sendui dengan

 bantuan analisator harmonisa. Bentuk gelombang diambil sampelnya dengan analisator 

mengikuti seluruh daerah frekuensinya maka keluarlah frekuensi yang bermacam-macam.

Standar harmonisa yang diijinkan untuk arus dan tegangan dapat dilihat pada tabel di

 bawah ini:

Tabel 2.2. Tabel Limit Distorsi Arus Harmonisa

MAXIMUM HARMONIC CURRENT DISTORSION In % of 

Page 10: TEORI DASAR

5/9/2018 TEORI DASAR - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/teori-dasar-559bf59de0e9f 10/15

 

Fundamental

he II HARMONIC ORDER ( ODD HARMONICS )

<11 ll*h<17 17^h<23 234i<35 35<h THD

<20* 20-

50 50-100 100-

1000

>1000

4.0

7.010.0

12.0

15.0

2.0 3.5

4.5 5.57.0

1.5 2.5

4.0 5.06.0

0.6 1.0

1.5 2.02.5

0.3 0.5

0.7 1.01.4

5.0

3.012.0

15.0

20.0

EVEN H ARMON

I

?S are limited to 25% of the odd harmonic limits

above

• Ali power generation equipment is limited to these values of 

current di st orsi on , regardless of actual Isc/IL

I sc Maximum short circuit current at PCC It = Maximum loadcurrent ( fundamental frequency ) at PCC

Tabel 2.3. Tabel Limit Distorsi Tegangan Harmonisa

HARMONIC VOLTAGE DISTORSION In %of 

Fundamental

<69kV 69-138 kV >138 kV

Max. for Individual Harmonic 3.0 1.5 1.0

lotal Harmonic Distortion (THD) 5.0 2.5 15

2.2.3.1 Sumber harmonisa

Penyebab utama terjadinya gangguan harmonisa pada sistem tenaga Listrik di industri

adalah banyaknya pemakaian peralatan yang merupakan beban-beban non linear dan beban-

 beban induktif.

Sumber utama penyebab harmonisa adalah sebagai berikut:

a. Motor Induksi

Kecepatan bidang putaran sinkron dari stator induksi motor adalah frekuensi fundamental  dikalikan panjang gelombang. Untuk slip. rotor kecepatan fd adalah fiX (1-s),

dan frekuensi arus rotor sf1. Waktu harmonisa dihasilkan oleh motor induksi sebagai akibat

dari isi harmonisa dari distribusi m.m. f dan kecepatan yang tergantung. Harmonisa ini

menyebabkan e.m.f dalam stator pada frekuensi yang sama dengan ratio kecepatan: panjang

gelombang, tanda positif diambil saat rotor harmonisa keliling m.m.i' pada arah berlawanan

untuk fundamental. Harmonisa bisa juga terjadi sebagai akibat asimetri elektrik.

Pertimbangan kumparan rotor yang seimbang, stator kumparan diseirobangkan seperti suplai

tebangan menghasilkan bidang rotasi murni berkeliling pada kecepatan fα setiap frekuensi

Page 11: TEORI DASAR

5/9/2018 TEORI DASAR - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/teori-dasar-559bf59de0e9f 11/15

 

e.m.f berpengaruh dalam rotor tetapi karena rotor kumparan tidak seimbang, arus langkah

 phase negatif dan positif akan mengalir, memberikan bidang dalam arah terus dan sebaliknya.

Travel tersebut pada kecepatan -+sfr tentang rotor dan oleh karena itu pada f).(l-s)+sf>.

tentang stator. Frekuensi stator e.raf disebabkan oleh bidang-bidang tersebut adalah F dan (I

-2s)f, kemudian dipertimbangkan di sini sebagai frekuensi harmonisa. Interaksi harmonisa

dan arus frekuensi utama menghasilkan detak dalam frekuensi rendah ini 2 sf dicatat dalam

meter yang berhubungan.

 b. Variabel Pengatur Kecepatan

Variabel pengaturan kecepatan dapat dibagi dalam dua kelompok yaitu: pengaturan

inverter sumber tegangan dan pengaturan inverter sumber arus. Dan kedua pengatur 

kecepatan ini membutuhkan daya yang besar untuk mendapatkan tegangan dan arus yang

konstan untuk mengalirkan variabel frekuensi ac ke motor, dan pengaturan motor 

menghasilkan harmonisa kelima dan ketujuh.

c. Konverter Statis

Sumber arus harmonisa diproduksi oleh konverter daya statis. Konverter statis biasa

digunakan pada tansmisi tegangan tinggi, jika pada industri konverter statis digunakan untuk 

mereduksi logam dan pengontrolan motor. Dan semuanya membutuhkan daya yang besar.

Konverter statis ini merupakan sumber utama arus harmonisa.

Adapun beberapa penyebab harmonisa lain dalam sistem tenaga listrik antara lain

disebabkan oleh;

• Transformator 

• Penyearah dan thyristor/SCR 

• Tungku/tanur lebur 

• Celah harmonisa dari mesin listrik yang berputar 

• Kerugian corona

• Motor-motor listrik besar dengan putaran rendah

• Lampu fluorescent

• TV dan peralatan radio serta  saund system

• Sistem switching 

2.2.3.2 Efek-efek Harmonisa

Efek utama dari tegangan dan ani s hannonisa di dalam sistem tenaga

adalah:

1. Penambahan tingkat harmonisa akibat dari resonansi hubungan seri dan paralel

Page 12: TEORI DASAR

5/9/2018 TEORI DASAR - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/teori-dasar-559bf59de0e9f 12/15

 

2. Penurunan efisiensi pada daya generator, transrnisi dan pemakaiannya

3. Perpanjangan instalation komponen pembangkit elektris

Secara umum, efek harmonisa yang timbul pada sistem tenaga listrik tergantung pada sumber 

harmonisa dan letak harmonisa. Harmonisa dalam sistsm tenaga listrik dapat menimbulkan

 pengaruh yang tidak diinginkan, sepati peralatan menjadi panas, life time peralatan menjadi

 berkurang, bahkan dapat menyebabkan peralatan menjadi rusak, interferensi sinyal (seperti

noise pada saluran telepon)

2.2.3.3 Filter Harmonisa

Obyek utama dari filter harmonisa adalah untuk menurunkan satu amplitudo (atau

lebih) arus atau tegangan pada frekuensi tertentu Pada saat digunakan untuk mencegah

frekuensi tertentu dari pemasukan komponen atau bagian sistem tenaga sangatlah mungkin

menggunakan rangkaian penyaring (filter) yang berisi indkutor  paralel dan kapasitor di mana

memberikan impedansi yang besar untuk frekuensi yang relevan. Kombinasi seri dan jajaran

filter dapat didesain untuk mengecilkan arus dan tegangan harmonisa dalam sistem ac

tanpa memperhatikan impedansinya.

2.2.4 Faktor Daya

Faktor daya (Kp) didefinisikan sebagai daya rata-rata (daya aktif» dibagi dengan hasil

kali nilai mis dari tegangan dan arus. Persamaannya adalah.

K  p =

Untuk bentuk gelombang arus dan tegangan sinusoidal pada frekuensi yang sama,

 power faetor adalah cos dari sudut phasa di antara arus dan tegangan, bersamaan daya rata-

rata yang disebut juga daya aktif (P) adalah :

P = P(t) =

Dimana = sudut factor daya

Jika > 0 (beban induktif), arus mendahului tegangan dan menghasilkan   power factor 

lagging. Jika 6<0 (beban kapasitif), tegangan mendahului arus dan menghasilkan  power 

 factor ieading. Selain daya aktif, juga terdapat daya reaktif (Q) yang persamaannya adalah:

Page 13: TEORI DASAR

5/9/2018 TEORI DASAR - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/teori-dasar-559bf59de0e9f 13/15

 

Q =

Daya aktif dan daya reaktif didefinisikan secara raateinatik sebagai berikut:

P + jQ = Vsrms. Isrms = S

Daya total, dihantarkan oleh sistem distribusi yang isinya adalah daya nyata dan daya

reaktif. Daya reaktif apabila ddak digunakan dengan penuh, harus tetap disuplai. Vektor 

diagram biasanya digunakan untuk menyatakan hubungan dan daya nyata dan daya reaktif.

Dan hubungan keduanya dapat digambarkan dibawah ini.

dimana:

K VA2 = KW 2 + KVAR 2 (2.12)

KW=KVAcos a (2.13)

KVAR = KVA sin 8 (2.14)  f 

Cos = faktor daya dari beban.

2.2.4.1 Faktor Daya Dari Bentuk Gelombang Yang Terdistorsi

Bentuk gelombang arus dan tegangan jarang keduanya sinusoidal akibal perubuhan

yang terjadi dalam rangkaian elektronika dalam sistem tenaga. Contohnya: tidak ada

rangkaian rectifier yang menghasilkan arus sinusotrial mmeskipun tegangannya sinusoidal.

Faktor daya (Kp) berhubmij^an dengan distursUm fuctur  (Kd) dan displacement 

 factor (K9). Persamaan faktor daya (Kp) adalah:

Kp =

Page 14: TEORI DASAR

5/9/2018 TEORI DASAR - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/teori-dasar-559bf59de0e9f 14/15

 

Dengan daya rata-rata (daya aktif) adalah:

P =

2.5 Pentanahan (Grounding)

Pentanahan instalasi pemakai hams dilakukan dengan cara sedemikian, agar tidak ada

kesalahan karena impendansi yang diabaikan bagi logam yang ditanahkan akan

mpertanahkan: sehingga menyebabkan bahaya.33 Menurut pengertiannya bahaya adalah

  bahaya terhadap kesehatan atau terhadap kehidupan atau penyebab sengatan (shock),

kebakaran atau luka lainnya pada manusiapekerja alau dari adanya kebakaran pada

 pembangkitan, pengalihan tegangan(transformasi),disuribusi atau pemakaian energi listrik.

Sistem pemanahan perlu diperhatikan, karena pentanahan yang salah dapat

menyebabkan kerusakan pada peralatan. Besar arus  grounding  yang diijinkan untuk 

mengamankan manusia dari kontak langsung dan untuk mengamankan peralatan adalah

maksimum 300 mA.

Untuk pengetanahan dengan sistem  ground rod  mempunyai beberapa keuntungan

dibandingkan dengan pengetanahan dengan sistem  grid ;  yaitu antara lain psinasangan

instalasinya yang lebfli mudah, lsbih ekonomis dan penggunaan area tanah yang lebih kecil.

Adapun rumus untuk mencari tahanan tanah pada sistem  ground rod adalah sebagai

 berikut:

R tanah =

L = panjang elektroda batang (meter)

r = radius batang (meter).

Harga :

• Untuk tanah rawa ■ 30 ohm meter 

• Untuk tanah liat dan lading m 100 ohm meter 

• Untuk pasir basah = 200 ohm meter 

Page 15: TEORI DASAR

5/9/2018 TEORI DASAR - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/teori-dasar-559bf59de0e9f 15/15

 

• Untuk kerikil basah » 500 ohm meter 

• Untuk pasir dan kerikil kering - 1000 ohm meter.

• Untuk tanah berbatu ■ 3000 oluu meter,