e Triplen Harmonik III Anjas Wibisana 4 D4 Elektro Industri B 1310161052 Renny Rakhmawati, S.T., M.T. Bu Luluk 9 April 2020 LAPORAN PERCOBAAN 3 TRIPLEN HARMONIK I. TUJUAN Diharapkan mahasiswa mampu mengerti dan memahami triplen harmonik II. DASAR TEORI 1. Harmonisa Harmonisa adalah gangguan yang terjadi dalam sistem distribusi tenaga listrik yang disebabkan adanya distorsi gelombang arus dan tegangan. Distorsi gelombang arus dan tegangan ini disebabkan adanya pembentukan gelombang gelombang dengan frekuensi kelipatan bulat dari frekuensi fundamental-nya. Gambar 1. Gelombang fundamental, harmonisa dan hasil penjumlahannya Dalam sistem tenaga listrik dikenal dua jenis beban yaitu beban linier dan beban non linier. Beban non linier adalah bentuk gelombang keluarannya tidak sebanding dengan tegangan sehingga bentuk gelombang arus maupun tegangan keluarannya tidak sama dengan gelombang masukannya (mengalami distorsi). Beban non linier yang umumnya merupakan peralatan elektronik yang didalamnya banyak terdapat komponen semi konduktor, dalam proses kerjanya berlaku sebagai saklar. Proses kerja ini akan menghasilkan gangguan atau distorsi gelombang arus yang tidak sinusoidal. 2. Harmonisa Triplen Salah satu upaya untuk meningkatkan kualitas daya listrik adalah dengan menghilangkan harmonisa. Harmonisa triplen termasuk dalam salah satu jenis harmonisa yang memiliki dampak yang buruk pada system kelistrikan terutama pada transformator. Harmonisa triplen adalah harmonisa dengan kelipatan ketiga (n=3, 9, 15, 21, …) Disebut juga harmonisa urutan nol. a. Penyebab Harmonisa Triplen Penyebab timbulnya harmonic kelipatan tiga ganjil adalah adanya beban non linier. Beban non linier meliputi: - Tungku Busur Api (Pengecoran Logam) - Las - Inti Magnet pada Trafo dan Mesin-mesin berputar - Mesin-mesin sinkron - Adjustable Speed Drive (ASD) - Solid State Switch - Transmisi Tegangan DC - Inverter Photovoltaik b. Akibat Adanya Harmonisa Triplen Transformator, khususnya hubungan netral, rentan terhadap panas ketika melayani beban fase tunggal di sisi wye yang memiliki konten harmonic ketiga yang tinggi. c. Cara Mengatasi Harmonisa Triplen Memperbesar Kawat Netral. Setiap system distribusi biasanya memakai system 3 phase empat kawat, yaitu 3 kawat untuk ketiga phase dan 1 kawat lagi untuk netral. Apabila beban yang dipasok non linier sehingga pengaruh harmonic lebih dominan maka untuk mengatasi panas lebih kawat netral akibat pengaruh harmonic sebaiknya ukuran kawat netral diperbesar dari ukuran standarnya. III. PERALATAN DAN BAHAN 1. Sumber Tegangan 3 Fasa 2. Half Wave Rectifier 1 Fasa 3. Voltmeter 4. Ammeter 5. Resistor 100 Ohm IV. GAMBAR RANGKAIAN A. Rangkaian tanpa HWR B. Rangkaian menggunakan HWR V. TABEL DATA PERCOBAAN Beban pf VL-L (V) IL (A) THDv THDi I3 I5 I7 I9 Resistor 100 Ohm 0.86 lag 380 2.194 0.09071% 0.09411% 0 0 0 0 HWR 2.162 0.09071% 15.12% 0.2177 0.2167 0.148 0.129 0.89 lag 380 a. Gambar THD (Rangkaian A) b. Gambar THD (Rangkaian B) VI. GAMBAR GELOMBANG a. Rangkaian tanpa HWR b. Rangkaian dengan HWR VII. Analisa Pada percobaan yang berjudul “Triplen Harmonik” dilakukan percobaan menggunakan simulasi PSIM yang bertujuan untuk memunculkan triplen harmonic pada system. Pada percobaan kali ini dibutuhkan sumber tegangan 3 phasa, Half Wave Rectifier 1 Fasa dan beban resistor 100 ohm. Terdapat 2 rangkaian yang digunakan yaitu menggunakan beban resistor dan HWR 1 fasa. Pada rangkaian yg pertama, sumber 3 fasa langsung dihubung dengan beban resistor 100 Ohm kemudian diamati nilai tegangan, THD dan arusnya serta diamati bentuk gelombangnya dan harmonisa yang muncul. Pada rangkaian kedua, sumber tegangan 3 fasa dihubung ke HWR 1 fasa kemudian disambung ke beban resistor 100 Ohm, pada salah satu fasanya dibiarkan open/tidak tersambung. Pada rangkaian pertama yaitu sumber tegangan 3 fasa dihubung langsung dengan beban resistor 100 Ohm didapatkan data nilai tegangannya yaitu 380 V, nilai arusnya yakni 2.19 A, serta cos phi nya 0.86 lagging. Jika dilihat pada data gambar gelombang FFT tidak ada harmonisa yang muncul sehingga THDi nya 0%. Pada rangkaian kedua yakni sumber tegangan 3 fasa dihubung dengan HWR 1 fasa menggunakan beban resistor 100 Ohm didapatkan data nilai tegangan yaitu 380V, nilai arusnya yakni 2.16 A serta cos phi nya 0.89 lagging. Jika dilihat pada data gambar gelombang FFT muncul harmonisa pada kelipatan tiga sehingga THDi nya yaitu sebesar 15.12 %. Jika dilihat pada rangkaiannya harmonisa muncul diakibatkan oleh beban non linier dari HWR 1 fasa, sehingga muncul triplen harmonic. VIII. Kesimpulan Pada percobaan dan Analisa tersebut dapat ditarik kesimpulan yaitu: 1. Triplen harmonic atau harmonisa kelipatan tiga dapat muncul karena beban non linier 2. Nilai arus dan cos phi ketika diberi HWR 1 Fasa terjadi penurunan dibandingkan dengan ketika diberi beban linier
