Uploaded by fikri.septian47

06203 Tugas4iwa lutfi

advertisement
SEMINAR NASIONAL TEKNIK KETENAGALISTRIKAN 2005
Teknik Elektro Fak. Teknik – Universitas Diponegoro
ANALISIS RUGI-RUGI PADA TRAFO
AKIBAT DISTORSI HARMONIK
Rudy Setiabudy, Iwa Garniwa M.K., Budi Sudiarto, Luthfie Effendy
[email protected], [email protected], [email protected], [email protected],
Laboratorium Tegangan Tinggi dan Pengukuran Listrik
Departemen Elektro Fakultas Teknik Universitas Indonesia
Abstrak
Sistem tenaga listrik di Indonesia di desain untuk bekerja pada frekuensi listrik 50 Hz, dimana salah satu
peralatan penting yang selalu digunakan pada suatu sistem tenaga listrik adalah trafo. Namun, meski sistem
dirancang untuk bekerja pada frekuensi 50 Hz, jenis beban tertentu yaitu jenis beban non-linear, dapat
mengakibatkan sistem bekerja tidak hanya pada frekuensi dasar tersebut. Sebagian besar dari distorsi ini
merupakan gejala pembentukan gelombang-gelombang dengan frekuensi berbeda yang merupakan perkalian
bilangan bulat frekuensi dasarnya yang dikenal sebagai distorsi harmonik. Setiap komponen pada sistem
distribusi tenaga listrik dapat dipengaruhi oleh harmonik walaupun dengan akibat yang berbeda. Meski
demikian, pengaruh distorsi harmonik pada komponen secara umum adalah penurunan kinerja dan bahkan
kerusakan. Oleh karena demikian, perlu dilakukan pengamatan atas pengaruh distorsi harmonik pada kinerja
trafo daya sebagai salah satu komponen fundamental sistem tenaga listrik. Kinerja trafo dapat ditentukan
melalui parameter rugi-rugi daya yang terjadi pada trafo pada saat trafo sedang bekerja melayani beban. Hasil
pengujian menunjukkan bahwa saat bekerja melayani beban, distorsi harmonik mengakibatkan nilai rugi-rugi
daya pada trafo bertambah proporsional terhadap besar arus komponen-komponen harmonik yang terdapat
didalam arus beban.
Abstract
Electrical Power System in Indonesia designed for electrical frequency of 50Hz, with one of most important
equipment applied is power transformer. Despite this condition, specific kind of load, non-linear, causing the
system works not only in base frequency. Most of these distortions are additional waveform with frequencies as
results of multiplication between integers and base frequency known as harmonic distortion. The effect of
harmonic distortion on electrical power system components may vary in several forms. The most common impact
on those components is poor performance and low efficiency that leads to total damage. To be able to obtain an
accurate conclusion on effects of harmonic distortion on power transformer’s performance, tests and
observations absolutely needed. Transformer’s performance measured in power losses occurred under loading
conditions. Tests and observations results show that the power loss on transformer increased moderately as
harmonic components in load current ascended.
1. Pendahuluan
Sistem tenaga listrik di Indonesia di desain
untuk bekerja pada frekuensi listrik 50 Hz. Namun,
jenis beban tertentu yaitu jenis beban non-linear,
dapat mengakibatkan sistem bekerja tidak hanya
pada frekuensi dasar tersebut. Beban non-linear
dapat mengakibatkan gelombang keluaran arus dan
tegangannya memiliki karakteristik berbeda
dengan gelombang arus dan tegangan masukannya
pada setiap setengah siklus. Hal seperti ini disebut
dengan istilah distorsi. Sebagian besar dari distorsi
ini merupakan gejala pembentukan gelombanggelombang dengan frekuensi berbeda yang
merupakan perkalian bilangan bulat frekuensi
dasarnya yang dikenal sebagai distorsi harmonik.
Distorsi harmonik terjadi karena gelombanggelombang harmonik menumpang pada gelombang
frekuensi dasar, sehingga terbentuk gelombang
Semarang, 24 – 25 Nopember 2005
cacat yang merupakan jumlah antara gelombang
murni sesaat dengan gelombang harmoniknya.
Sistem tenaga listrik kini telah mengalami
perkembangan yang cukup pesat. Dapat dipastikan
bahwa pada setiap bangunan dengan instalasi
listrik terdapat beban dengan kategori non linear.
Dengan demikian distorsi harmonik akibat beban
non linear pada sistem sudah tidak mungkin dapat
dihindari. Setiap komponen pada sistem distribusi
tenaga listrik dapat dipengaruhi oleh harmonik
walaupun dengan akibat yang berbeda. Meski
demikian, pengaruh distorsi harmonik pada
komponen secara umum adalah penurunan kinerja
dan bahkan kerusakan. Oleh karena demikian,
perlu dilakukan pengamatan atas pengaruh distorsi
harmonik pada kinerja trafo daya sebagai salah satu
komponen fundamental sistem tenaga listrik.
Kinerja trafo daya dapat ditentukan melalui
parameter rugi-rugi daya yang terjadi pada trafo
E-26
SEMINAR NASIONAL TEKNIK KETENAGALISTRIKAN 2005
Teknik Elektro Fak. Teknik – Universitas Diponegoro
serta penurunan kapasitas kerja atau derating yang
juga dapat terjadi akibat distorsi harmonik tersebut.
2. Efek Distorsi Harmonik Terhadap Trafo
Trafo pada dasarnya di desain untuk
menyalurkan daya ke beban dengan losses sekecil
mungkin pada frekuensi fundamental. Distorsi
harmonik pada arus dan juga tegangan akan
menyebabkan efek yang signifikan terhadap panas
pada trafo. Secara umum suatu trafo dengan nilai
distorsi melebihi 5 persen adalah tanda bahwa trafo
tersebut mengalami derating akibat harmonik [1].
Rugi-rugi pada trafo terdiri atas dua yaitu rugirugi tanpa beban atau no load loss (PNL) dan rugirugi oleh beban atau load-related loss (PLL). PLL
merupakan fungsi dari arus beban, sehingga dapat
dibagi menjadi rugi tembaga I2R (PR) dan stray
losses (PST). Salah satu penyebab stray losses
adalah rugi-rugi arus eddy (PEC). Dengan demikian
untuk suatu keadaan dimana distorsi harmonik
terjadi diluar batas wajar, PEC menjadi cukup
dominan sehingga harus dipisahkan dari stray
losses [1].
(1)
PLOSS  PNL  PLL
PLL  PR  PEC  PST
(2)
Berdasarkan uraian diatas, rugi-rugi yang akan
dapat terpengaruh secara signifikan akibat hadirnya
komponen harmonik pada tegangan dan terutama
pada arus beban adalah pada rugi-rugi tembaga,
rugi stray atau histerisis dan rugi-rugi arus eddy.
2.1. Rugi-Rugi Tembaga I2R (PR)
Komponen rugi-rugi pada penghantar adalah
I2R, dimana arus (I) akan dapat menjadi lebih besar
nilainya akibat terdapatnya komponen-komponen
harmonik. Begitu juga dengan nilai tahanan (R),
saat terjadi distorsi harmonik, nilai R berubah
menjadi nilai tahanan arus searah (RDC) ditambah
RAC yang merupakan nilai tahanan tambahan akibat
efek kulit (skin effect) dan efek kedekatan
penghantar (proximity effect) sebagai dampak dari
adanya frekuensi-frekuensi harmonik.
Efek kulit (skin effect) disebabkan oleh
distribusi arus dipermukaan lebih besar daripada
didalam penghantar, sehingga nilai tahanan efektif
meningkat. Efek kulit meningkat seiring dengan
kenaikan frekuensi arus dan diameter penghantar.
Efek kedekatan (proximity effect) disebabkan
oleh medan magnet penghantar yang mengganggu
distribusi arus pada penghantar-penghantar yang
berdekatan.
Komponen harmonik mempunyai frekuensi
yaitu kelipatan dari frekuensi fundamental.
Frekuensi harmonik ini mempengaruhi besarnya
tahanan arus bolak balik (RAC) sebagai akibat dari
efek kulit (skin effect) dan efek kedekatan
(proximity effect), sehingga didapat rasio
Semarang, 24 – 25 Nopember 2005
perbandingan antara tahanan arus searah (RDC)
dengan tahanan arus bolak-balik (RAC) yang
dilambangkan sebagai kC [5]. Nilai kC dapat
diperoleh dari persamaan :
kc 
Rac
 1  k SE  k PE
Rdc
(3)
dengan :
kC = rasio perbandingan antara RAC dengan RDC
kSE = penambahan nilai tahanan akibat efek kulit
kPE = penambahan nilai tahanan akibat efek
kedekatan
Letak aliran arus pada suatu penghantar
dipengaruhi oleh besarnya frekuensi arus tersebut.
Semakin besar frekuensi yang diterapkan maka
aliran arus akan semakin mendekati permukaan
atau menjauh dari pusat penampang penghantar
tersebut. Suatu nilai variabel x sebagai parameter
efek kulit (skin effect) diperoleh sebagai fungsi dari
frekuensi dan RDC dengan persamaan sebagai
berikut :
x  0,027678
f .
Rdc
(4)
dengan :
f = frekuensi komponen harmonik dalam Hz
μ = permeabelitas magnet konduktor (1 untuk non
magnet)
RDC = tahanan arus searah dalam Ω / 1000 ft
Penambahan nilai tahanan akibat efek kulit
(kSE) adalah merupakan fungsi non linear dari
parameter x tersebut [5]. Suatu metode pendekatan
kurva dilakukan untuk mendapatkan perhitungan
kSE sehingga didapatkan persamaan orde-5 sebagai
berikut,
x < 2 berlaku
K SE ( x)  10 3 (1,04 x 5  8,24 x 4  3,24 x 3  1,447 x 2  0,2764 x  0,0166)
(5)
2 < x < 10 berlaku
K SE ( x)  10 3 (0,2 x 5  6,616 x 4  83,345 x 3  500 x 2  1061,9 x  769,63
(6)
Sedangkan nilai kPE yang merupakan suatu
harga penambahan nilai tahanan akibat efek
kedekatan (proximity effect) didapat dari
persamaan :
K PE  k SE 2 (
1,18
 0,312 2 )
k SE  0,27
(7)
dengan σ adalah perbandingan antara diameter
penghantar dengan jarak antar penghantar [5].
Setelah didapat nilai kSE dan kPE maka didapat
juga nilai RAC. Dengan demikian diperoleh nilai
tahanan penghantar saat distorsi (Rh),
R AC  k C  RDC dan Rh  RDC  R AC
sehingga,
E-27
SEMINAR NASIONAL TEKNIK KETENAGALISTRIKAN 2005
Teknik Elektro Fak. Teknik – Universitas Diponegoro
Rh  RDC  (k C  1)
(8)
Besarnya rugi-rugi tembaga atau rugi-rugi
penghantar akibat terdapatnya komponen harmonik
didalam arus beban dapat dihitung dengan
persamaan :
hmax
distorsi harmonik yang berbeda namun pada
persentase pembebanan yang sama.
N
Line
R1
X1
Rc
PR   I h  Rh
R2
X2
Xm
Resistor
2
Fluorescent
(9)
h 1
dengan :
PR= rugi-rugi tembaga
Ih= arus komponen harmonik ke-h
Rh= tahanan untuk frekuensi harmonik ke-h
HIOKI 3169
2.2. Rugi-Rugi Arus Eddy (PEC)
Rugi arus eddy perlu diamati karena distorsi
arus beban relatif lebih tinggi. Dengan arus-arus
frekuensi harmonik lebih tinggi menyebabkan
bertambahnya rugi-rugi inti yang sebanding
terhadap kuadrat arus beban rms dan kuadrat
frekuensi. Konsentrasi arus eddy lebih tinggi pada
ujung-ujung belitan transformator karena efek
kerapatan medan magnet bocor pada kumparan.
Bertambahnya rugi-rugi arus eddy karena
harmonik berpengaruh nyata pada temperatur kerja
transformator [5]. Hal ini akan dapat terlihat pada
besar rugi-rugi daya nyata (Watt) akibat arus Eddy
ini. Besarnya rugi-rugi total arus eddy dinyatakan
dengan suatu persamaan :
hmax
PEC  PEC  f   I h  h 2
2
(10)
h 1
dengan :
h
= bilangan bulat orde komponen harmonik
PEC-f = Rugi-rugi arus eddy (p.u of rate I2R losses)
Ih = Arus rms harmonik ke-n (p.u of rated load rms current)
3. Pengukuran dan Perhitungan Rugi-Rugi
Daya Pada Trafo Akibat Distorsi Harmonik
Pengukuran dilakukan terhadap trafo 440VA
satu fasa dengan arus rating 2A baik pada lilitan
primer maupun pada sekundernya, pada tegangan
rating 220V/220V. Perbandingan tegangan 220V
ke 220V digunakan untuk mempermudah
perhitungan untuk analisis yang akan dilakukan.
Sehubungan dengan hal yang akan diamati yaitu
efek yang penambahan losses pada trafo sebagai
akibat dari distorsi harmonik maka penggunaan
perbandingan lilitan 1:1 tersebut diasumsikan tidak
akan menjadi masalah mengingat distorsi harmonik
sesungguhnya adalah penambahan frekuensi.
Analisis pengaruh beban dengan distorsi
harmonik terhadap rugi-rugi daya pada trafo, akan
dapat dilakukan apabila terdapat perbandingan
antara rugi-rugi daya pada trafo dengan beban
tanpa harmonik dan rugi-rugi daya trafo dengan
beban harmonik. Selain itu dilakukan juga
pengukuran rugi-rugi daya trafo untuk tingkat
Semarang, 24 – 25 Nopember 2005
Gambar.1. Rangkaian pengukuran rugi-rugi daya trafo beban
harmonik variasi THD
3.1. Pengukuran Rugi-Rugi Trafo dengan
Beban Linear (Non Harmonik) dan Beban Non
Linear (Harmonik)
Pengukuran ini dimaksudkan untuk melihat
perbedaan nilai rugi-rugi daya pada trafo yang
dihasilkan saat trafo melayani beban non harmonik
dan saat melayani beban harmonik. Beban linear
(non harmonik) yang digunakan adalah berupa
resistor murni. Hal ini dilakukan agar pada beban
tidak akan terjadi pembentukan komponenkomponen harmonik sama sekali. Beban non linear
(harmonik) yang digunakan untuk mendapatkan
suatu karakteristik beban yang dapat menghasilkan
arus harmonik. Berdasarkan keterbatasan yang
dimiliki oleh trafo pengujian yaitu arus rating yang
relatif kecil, beban non linear yang dapat
digunakan terbatas pada lampu fluorescent dengan
balast elektronik. Nilai THD per lampunya
mencapai 144 % dengan arus total berharga 0.15 A
per lampu untuk lampu dengan spesifikasi 18 W
dan 0.09 A per lampu untuk lampu dengan
spesifikasi 11 W dengan merek yang telah dikenal
masyarakat luas. Pembebanan dilakukan dengan
skenario seperti pada table 1.
Tabel 1. Skenario Pembebanan
Rating
Beban
12.5 %
25.0 %
37.5 %
50.0 %
62.5 %
75.0 %
Arus
Beban
0.25 A
0.50 A
0.75 A
1.00 A
1.25 A
1.50 A
Nilai
Hambatan
880 Ω
440 Ω
440//880 Ω
220 Ω
220//880 Ω
220//440 Ω
Jumlah Lampu
1x18W + 1x11W
3x18W+1x11W
5x18W
6x18W+1x11W
8x18W+1x11W
10x18W
Nilai rugi-rugi daya didapat antara daya masukan
dan daya keluaran trafo pada periode pengukuran
yang sama :
PLOSS = PINPUT – POUTPUT .
Sedangkan untuk nilai perbedaan rugi-rugi didapat
dengan menyelisihkan antara rugi-rugi daya akibat
beban non linear dengan rugi-rugi daya trafo pada
beban linear :
E-28
SEMINAR NASIONAL TEKNIK KETENAGALISTRIKAN 2005
Teknik Elektro Fak. Teknik – Universitas Diponegoro
∆P=19,9 watt, sedangkan distorsi harmonik
64.29% menghasilkan rugi-rugi sebesar ∆P=20,7
watt, sehingga persentase kenaikan rugi-rugi daya
akibat kenaikan THD sbb.
Tabel.2. Pengukuran Rugi-Rugi Daya Akibat Beban Harmonik
dan Beban Non Harmonik
Rating
Rating
Rugi-Rugi Non
Pembebanan Pembebanan Harmonik
(%)
(VA)
(Watt)
12.5
55
12.4
25.0
110
13.5
Tingkat
37.5
165
14.9
Pembebanan
50.0
220
15.6
Trafo
62.5
275
19.0
75.0
330
21.8
Rugi-Rugi
Harmonik
(Watt)
12.6
13.7
15.1
16.6
19.6
22.9
Selisih RugiRugi (Watt)
0.2
0.2
0.2
1.0
0.6
1.1
Untuk keperluan analisis, hasil yang diambil
merupakan hasil rata-rata dari sepuluh data yang
diambil pada masing-masing tingkat pembebanan.
Dari tabel 2, dapat dihitung persentase perbedaan
rugi-rugi daya antara beban harmonik dengan
beban non harmonik pada tingkat pembebanan
yang sama dengan cara :
P  PNH
%Pi %  H
 100%
PNH
i = 12.5, 25.0, 37.5, 50.0, 62.5, 75.0
dengan demikian dapat dihitung perbedaan rugirugi daya pada trafo antara beban harmonik dengan
beban non harmonik untuk setiap tingkat
pembebanan sebagai berikut.
Tabel 3. Hasil pengujian rugi-rugi
Rating
Daya
Pembebanan
Pembebanan
(i %)
(VA)
12.5
55
25.0
110
37.5
165
50.0
220
62.5
275
75.0
330
Rata-Rata Perbedaan Rugi-Rugi
Daya (%)
Perbedaan
Losses (%∆Pi
%)
1.61
1.48
1.34
6.41
3.68
5.05
2.44
Hasil
diatas
menunjukkan
persentase
perbedaan rugi-rugi daya pada trafo dimana rugirugi akibat beban harmonik selalu lebih besar.
%P62.5% 
%P75% 
Semarang, 24 – 25 Nopember 2005
P8  P1
 100%  2.6% .
P8
4. Analisis Rugi-Rugi Daya Trafo Akibat
Distorsi Harmonik
4.1 Analisis Perbandingan Rugi-Rugi Daya
Trafo Akibat Beban Linear dan Beban
Harmonik
Pengukuran dilakukan pada enam tingkat
pembebanan untuk melihat pengaruh tingkat
pembebanan trafo terhadap rugi-rugi yang terjadi
antara beban non harmonik dengan beban
harmonic, di mana hasilnya dapat dilihat pada
gambar 4. Pada gambar ini dapat dilihat bahwa
pada tingkat pembebanan mulai dari 12.5% rating,
rugi-rugi daya trafo akibat beban harmonik
memiliki nilai cenderung lebih besar 1.61%
dibandingkan rugi-rugi daya pada trafo akibat
beban non harmonik. Kecenderungan serupa juga
terjadi pada tingkat pembebanan selanjutnya yaitu
25% rating sebesar 1.48%, 37.5% rating sebesar
1.34%, 50% rating sebesar 6.41%, 62.5% rating
sebesar 3.68% dan 75% rating sebesar 5.05%.
Pengukuran Rugi-Rugi Daya Akibat Beban
Harmonik dan Non Harmonik
25.0
20.0
Rugi-Rugi Beban Non
Harmonik
15.0
10.0
Rugi-Rugi Beban
Harmonik
5.0
0.0
12.5
3.2. Pengukuran Rugi-Rugi Daya Trafo Beban
dengan Variasi Tingkat Distorsi Harmonik
Pengukuran ini dilakukan untuk melihat
perbedaan nilai rugi-rugi daya pada trafo yang
dihasilkan saat trafo melayani beban yang memiliki
tingkatan distorsi harmonik berbeda. Pengukuran
hanya dilakukan pada dua tingkat pembebanan
trafo berbeda yaitu 62.5% rating dan 75% rating.
Pada tiap tingkat pembebanan, diaplikasikan 8
tingkat distorsi harmonik yang berbeda dengan
cara mengkombinasikan beban linear (resistor) dan
beban non linear (lampu fluorescent) yang ada.
Tingkat pembebanan 62.5%, yang mana distorsi
harmonik sebesar 2.42% menghasilkan rugi-rugi
P8  P1
 100%  4% .
P8
Demikian juga pada tingkat pembebanan 75%.
Perubahan nilai distorsi harmonik yang terjadi
adalah dari 1.76% menjadi 52.9% menghasilkan
beda rugi sbb.
Rugi-Rugi Daya Trafo
(Watt)
∆PLOSS = PLOSS LINEAR – PLOSS HARMONIK.
25.0
37.5
50.0
62.5
75.0
Tingkat Pembebanan Trafo
(% Rating)
Gambar.4. Grafik Pengukuran Rugi-Rugi Daya Akibat Beban
Harmonik dan Beban Non Harmonik
Melihat hasil yang didapat melalui
pengukuran, dimana rugi-rugi daya pada trafo
akibat beban harmonik selalu lebih besar dari
beban non harmonik pada delapan tingkat
pembebanan, membuktikan bahwa komponen
harmonik turut menyebabkan bertambahnya rugirugi daya yang terjadi pada trafo rata-rata sebesar
2.44% saat bekerja melayani beban harmonik atau
non linear pada tingkat pembebanan rendah
E-29
SEMINAR NASIONAL TEKNIK KETENAGALISTRIKAN 2005
Teknik Elektro Fak. Teknik – Universitas Diponegoro
sekalipun. Hal ini diakibatkan oleh bertambahnya
nilai rugi-rugi daya yang terdiri atas rugi tembaga
dan rugi arus eddy yang selalu terdapat pada trafo
saat bekerja melayani beban. Nilai rugi daya
tambahan akibat terdapatnya komponen harmonik
pada arus beban berada pada kisaran 1.3% pada
tingkat pembebanan rendah hingga 6.4% pada
tingkat pembebanan tinggi.
4.2 Analisis Pengaruh Tingkat Distorsi
Harmonik Terhadap Rugi-Rugi Daya Trafo
Pengukuran dilakukan untuk dua tingkatan
pembebanan (62.5% dan 75%) dengan delapan
variasi THD pada tiap tingkat pembebanannya.
penghantar trafo (Rh) tidak terpengaruh oleh
kenaikan THD karena nilainya hanya dipengaruhi
oleh frekuensi harmonik saja. Hal ini karena
konstanta x pada perhitungan perubahan nilai
tahanan (Rh) akibat efek kulit (skin effect) dan efek
kedekatan (proximity effect) hanya dipengaruhi
oleh frekuensi komponen harmonik, permeabilitas
konduktor dan nilai tahanan awal (RDC). Hanya
saja pada pengukuran, komponen harmonik yang
dapat terbaca hanya sampai frekuensi ke-39,
dengan demikian apabila terdapat alat ukur yang
bisa membaca orde lebih tinggi lagi maka nilai
tahanan trafo dapat saja meningkat apabila muncul
komponen-komponen harmonik pada frekuensifrekuensi tinggi tersebut.
Losses Vs THD (Beban 62.5% Rating) - Hasil Pengujian
Rugi-Rugi Daya (Watt)
5. Kesimpulan
20.8
20.6
20.4
∆P (Watt)
20.2
Poly. (∆P (Watt))
20.0
19.8
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
Total Harmonic Distortion (%)
Gambar.5. Grafik Losses vs THD (Beban 62.5% Rating) –
Hasil Pengujian
Rugi-Rugi Daya Trafo
(Watt)
Losses Vs THD (Beban 75% Rating) Hasil Pengujian
23.7
23.6
23.5
23.4
23.3
23.2
23.1
23.0
22.9
0.00
∆P (Watt)
Poly. (∆P (Watt))
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
Total Harmonic Distortion (%)
Gambar.6. Grafik Losses vs THD (Beban 75% Rating) –
Hasil Pengujian
Pada
kedua
grafik
tersebut
terlihat
kecenderungan nilai rugi-rugi daya pada trafo naik
sesuai dengan kenaikan nilai distorsi harmoniknya.
Hal ini terlihat baik pada tingkat pembebanan
62.5% dengan nilai kenaikan sebesar 4% untuk
THD mulai 2.42% hingga 64.29%, dan juga pada
tingkat pembebanan 75% rating dengan kenaikan
nilai rugi-rugi sebesar 2.6% untuk THD 1.76%
hingga 52.9%.
Sesuai dengan teori, dengan meningkatnya
nilai komponen-komponen harmonik atau arusarus harmonik berarti terjadi juga kenaikan harga
rugi-rugi daya pada trafo akibat beban yaitu rugirugi tembaga dan rugi-rugi arus eddy.
Hal ini sesuai dengan hasil pengukuran yang
didapat. Kenaikan yang dialami rugi-rugi daya
trafo jelas akibat bertambahnya nilai RMS arusarus harmonik yang ditandai dengan kenaikan nilai
THD arus nya. Sedangkan harga tahanan
Semarang, 24 – 25 Nopember 2005
Berdasarkan pembahasan pada bab-bab terdahulu,
dapat ditarik beberapa poin kesimpulan sebagai
berikut :
1. Semakin tinggi tingkat pembebanan trafo,
maka semakin besar rugi-rugi daya akibat
beban harmonik dibandingkan dengan rugirugi daya akibat beban non harmonik. Distorsi
harmonik menyebabkan kenaikan rugi-rugi
daya trafo pada kisaran 1.3% saat tingkat
pembebanan rendah, hingga 6.4% saat tingkat
pembebanan tinggi. Sedangkan nilai rata-rata
penambahan rugi-rugi daya pada trafo akibat
terdapatnya komponen harmonik didalam arus
beban adalah sebesar 2.44%.
2. Pada tingkat pembebanan trafo 62.5% dari
rating, kenaikan THD arus beban sebesar
61.87% mengakibatkan peningkatan nilai rugirugi daya pada trafo hingga 4%.
3. Pada tingkat pembebanan trafo 75% dari
rating, kenaikan THD pada arus beban sebesar
51.14% menyebabkan kenaikan nilai rugi-daya
sebesar 2.6%.
Daftar Pustaka
[1]
Dugan, R. C., McGranaghan, M. F.,
Santoso, S., Beaty, H. W., “Electrical
Power Systems Quality”, McGraw – Hill,
second edition, 2002
[2]
D.E. Rice, “Ädjustable speed drive for
rectifier harmonic-Their effect on power
system component”
IEEE tran. Ind.
Aplicat vol IA-22 pp. 161-177 Jan/Feb
1986
[3]
IEEE Standard 519-1992 : Recommended
Practices and Requirements for Harmonic
Control in Electrical Power Systems.
[4]
R. Zavadil et al., “Analysis of harmonic
distortion levels in commercial buildings,”
in Proc. First. Int. Conf. Power Quality,
PQA. 1991.
E-30
SEMINAR NASIONAL TEKNIK KETENAGALISTRIKAN 2005
Teknik Elektro Fak. Teknik – Universitas Diponegoro
[5]
S. Key, Thomas “Cost and benefit of
harmonic current reduction for switchmode power suplies in commercial office
building” IEEE Transaction on industri
applicat, vol 32, no 5, Sept 1996.
Semarang, 24 – 25 Nopember 2005
E-31
Download