bab i pendahuluan

1
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Masalah
Ketersediaan energi berdampak pada pembangunan ekonomi serta berperan
bagi peningkatan kesejahteraan di suatu wilayah. Kebutuhan energi terus meningkat
akibat terus berkembangnya teknologi yang menggunakan energi listrik. Untuk
memenuhi kebutuhan energi tersebut, penggunaan energi tak terbarukan masih
menjadi prioritas. Sumber energi tak terbarukan jumlahnya terbatas dan berdampak
buruk terhadap lingkungan. Sebagai contoh adalah minyak bumi yang dapat
mengakibatkan pencemaran lingkungan akibat dari dihasilkannya gas buang dari
pemakaian minyak bumi tersebut. Untuk mengatasi masalah tersebut, renewable
energy menjadi primadona dalam penyediaan energi, misalnya pembangkit listrik
tenaga mikrohidro (PLTMh) atau pembangkit listrik tenaga bayu
(PLTB) yang
ramah lingkungan dan lebih ekonomis apabila dibandingkan dengan pembangkit
listrik tenaga diesel (PLTD) yang membutuhkan bahan bakar minyak khususnya solar
yang biaya operasionalnya lebih besar dan mesin diesel menghasilkan polusi dari
konsumsi bahan bakar berupa solar.
PLTMh dan PLTB mengandalkan mesin induksi dikarenakan harga yang
murah dan mudah perawatannya, serta banyak tersedia di pasaran. Pada dasarnya,
generator induksi dan motor induksi memiliki konstruksi mekanis dan elektrik yang
sama. Untuk menghasilkan tenaga listrik, kecepatan rotor generator induksi harus
melebihi kecepatan sinkronnya. Hal ini sama dengan motor induksi, apabila
2
dioperasikan pada slip negatif, motor induksi akan mampu menghasilkan daya dan
bekerja sebagai generator yang sering disebut dengan motor induksi sebagai
generator (MISG).
Generator induksi membutuhkan daya reaktif agar dapat menghasilkan daya.
Sumber utama daya reaktif berasal dari jaringan listrik (grid). Di daerah terpencil,
jaringan listrik mungkin belum ada, sehingga alternatif yang dapat diambil adalah
dengan memparalel generator induksi dengan generator sinkron. Apabila generator
sinkron sebagai penyedia daya reaktif sudah tidak mampu menyuplai daya reaktif,
maka dibutuhkan sumber daya reaktif lain yang dapat menyuplai ataupun menyerap
daya reaktif, salah satunya adalah kapasitor. Selain itu ada perangkat listrik yang
berfungsi membangkitkan atau menyerap daya reaktif pada sistem tenaga listrik yaitu
FACTS. Salah satu perangkat FACTS yang bekerja membangkitkan atau menyerap
daya reaktif adalah SVC. Pada penelitian ini digunakan SVC–MERS untuk
mengendalikan daya reaktif yang dibutuhkan generator induksi maupun beban
induktif.
1.2
Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini, diantaranya:
1. Mempelajari karakteristik generator induksi stand alone.
2. Mempelajari karakteristik operasi paralel generator induksi.
3. Mempelajari karakteristik generator sinkron stand alone.
4. Mempelajari karakteristik paralel generator induksi dengan generator sinkron.
3
5. Mempelajari pengendalian tegangan dengan menggunakan kompensator daya
reaktif SVC–MERS ketika paralel generator induksi dengan generator
sinkron.
1.3
Manfaat Penulisan
Adapun manfaat dari penulisan tugas akhir ini adalah :
1. Memberi informasi kepada penulis dan para pembaca mengenai simulasi
paralel generator induksi dengan generator sinkron serta pengoperasian SVC–
MERS sebagai variable kapasitor menggunakan software PSIM versi
9.0.3.400.
2. Mengetahui kemampuan generator induksi dengan adanya SVC–MERS
sebagai kompensator variable kapasitor.
3. Mengetahui pengaruh perubahan arus eksitasi pada generator sinkron stand
alone maupun ketika bekerja paralel serta pengaruh perubahan beban resistifinduktif.
1.4
Batasan Masalah
Agar pembahasan tidak meluas, maka pembahasan dibatasi oleh:
1. Software simulasi yang digunakan adalah PSIM versi 9.0.3.400 dan data hasil
pengujian disajikan dalam bentuk gelombang oleh simview.
2. Beban yang diujikan hanya berupa beban resistif dan beban resistif-induktif
paralel yang dilakukan secara bertahap.
3. Tidak membahas mengenai pengaturan peralatan proteksi.
4. Tidak membahas masalah yang timbul bila terjadi hubung singkat.
5. Kapasitor eksitasi pada generator induksi hanya hubung wye (Y).
4
1.5
Metode Penelitian
1. Studi literatur
Studi dilakukan dengan membaca buku, artikel, journal serta browsing di
internet mengenai hal yang berkaitan dan menunjang dalam pembuatan tugas
akhir ini.
2. Metode konsultasi
Metode konsultasi berupa diskusi dengan dosen pembimbing, teman maupun
sumber lain yang berguna untuk mendapatkan informasi dalam membantu
memecahkan masalah dalam pembuatan tugas akhir ini.
1.6
Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan pemahaman atas tulisan ini, maka sistematika penulisan
disususn sebagai berikut :
BAB I
: PENDAHULUAN
Bab ini memuat latar belakang masalah, tujuan penulisan,
manfaat penulisan, batasan masalah, metode penelitian dan
sistematika penulisan.
BAB II
: DASAR TEORI
Bab ini memuat tentang teori mesin induksi dan generator
sinkron dari segi konstruksi, karakteristik serta SVC–MERS
sebagai kompensator daya reaktif.
5
BAB III
: METODE PENELITIAN
Bab ini memuat tentang komponen yang digunakan pada
software PSIM 9.0.3.400 dan langkah-langkah penelitian
yang dilakukan.
BAB IV
: HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini membahas tentang hasil simulasi generator induksi
stand alone dan generator sinkron stand alone maupun
paralel serta penggunaan SVC–MERS sebagai kompensator
daya reaktif pada sisi generator induksi.
BAB V
: PENUTUP
Bab ini memuat tentang kesimpulan dari hasil penelitian dan
saran agar dapat dikembangkan untuk penelitian selanjutnya.