BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Energi listrik

BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Energi listrik merupakan energi utama yang digunakan hampir diseluruh
sisi kehidupan. Seiring kemajuan zaman, permintaan akan energi listrik di seluruh
dunia semakin meningkat. Di lain sisi, perkembangan teknologi yang terjadi mulai
memunculkan beban listrik baru yang memiliki karakteristik elektris yang baru
pula. Kedua hal ini ternyata mempengaruhi sistem tenaga listrik yang digunakan
untuk menyuplai energi listrik ke konsumen. Salah satu pengaruhnya adalah pada
permasalahan kualitas daya listrik yang dihantarkan. Penyedia jasa listrik, dalam
hal ini PLN harus bisa menyesuaikan sistem tenaga listrik yang digunakan dengan
tetap memperhatikan kualitas daya listrik yang dihantarkan ke konsumen.
Kualitas daya listrik memiliki tiga parameter penting yaitu tegangan, arus,
dan frekuensi listrik. Segala penyimpangan nilai tegangan, arus, dan frekuensi
listrik dapat memperburuk kualitas daya listrik yang dihantarkan. Buruknya
kualitas daya listrik dapat menyebabkan kegagalan atau salah operasi beban listrik
pada konsumen. PLN sebagai penyedia jasa listrik selalu berusaha menjaga
kualitas daya listrik yang dihantarkan dari mulai proses transmisi sampai
distribusi ke konsumen. Akan tetapi, terkadang masalah kualitas daya listrik
berasal dari beban listrik konsumen itu sendiri. Hal inilah yang menyebabkan
PLN sulit untuk menjaga kualitas daya listriknya.
Salah satu masalah kualitas daya listrik yang berasal dari dari beban listrik
konsumen adalah adanya distorsi harmonik. Pada dasarnya, harmonik adalah
gejala pembentukan gelombang dengan frekuensi yang bukan frekuensi dasarnya.
Umumnya, frekuensi yang terbentuk adalah perkalian bilangan bulat dengan
frekuensi dasarnya. Gelombang harmonik ini menumpang pada gelombang
dasarnya sehingga terbentuk gelomban yang terdistorsi. Gelombang tegangan atau
arus yang sinusoidal dapat menjadi non-sinusoidal karena adanya distorsi
harmonik ini. Hal ini tentu dapat memperburuk kualitas daya listrik pada
konsumen.
1
Universitas Indonesia
Analisis penggunaan single..., Aris Pramnamto, FT UI, 2008
2
Distorsi harmonik ini disebabkan oleh beban non-linier yaitu beban yang
memiliki karakteristik arus yang tidak proporsional dengan tegangannya. Beban
non-linier ini ada pada peralatan-peralatan seperti motor berputar, transformator,
peralatan elektronika daya, ballast lampu penerangan, komputer, dan peralatan
yang memiliki bahan semikonduktor lainnya. Beban non-linier ini sebagian besar
ada pada beban untuk industri yang membutuhkan energi listrik yang besar, tapi
pada beban untuk perkantoran dan rumah tangga juga ada meskipun dengan level
energi yang tidak sebesar untuk industri.
Indonesia dengan jumlah penduduk yang sangat banyak membutuhkan
energi listrik untuk kebutuhan rumah tangga yang sangat besar. Distorsi harmonik
yang terjadi bila diakumulasi juga akan sangat besar. Oleh karena itu, perlu
adanya identifikasi distorsi harmonik untuk kebutuhan rumah tangga di Indonesia
sehingga PLN sebagai penyedia jasa listrik dapat mengidentifikasi, menganalisa,
dan mencari solusi masalah ini dalam rangka menjaga kualitas daya listrik yang
dihantarkan.
1.2.
Tujuan Penulisan
Tujuan dari penulisan skripsi ini secara umum adalah untuk membahas
pengertian, penyebab, dan akibat dari distorsi harmonik pada sistem tenaga listrik.
Secara khusus, skripsi ini bertujuan untuk merancang filter pasif harmonik (Single
Tunned Filter) untuk beban rumah tangga sebagai salah satu solusi masalah
distorsi harmonik, kemudian diuji kinerjanya dalam mereduksi distorsi harmonik
dan pengaruhnya dalam penghematan energi.
1.3.
Pembatasan Masalah
Pada skripsi ini hanya dibahas perancangan filter pasif harmonik yang
berupa Single Tunned Filter pada beban rumah tangga. Hasil perancangan filter
ini kemudian diuji kinerjanya dengan menggunakan model filter yang memiliki
spesifikasi filter sesuai rancangan. Kinerja filter yang diuji adalah kemampuannya
mereduksi harmonik tegangan dan arus, kemudian pengaruhnya terhadap daya
dan faktor daya sistem, juga pengaruhnya terhadap penghematan energi.
Universitas Indonesia
Analisis penggunaan single..., Aris Pramnamto, FT UI, 2008
3
1.4.
Metodologi Penulisan
Metode penulisan pada skripsi ini diawali dengan identifikasi distorsi
harmonik yang terjadi di rumah tangga. Dari identifikasi tersebut, dilakukan studi
literatur untuk merancang filter pasif sehingga bisa diuji kinerjanya di
laboratorium dalam mereduksi arus harmonik pada beban di rumah tangga. Data
pengukuran didapat dengan menggunakan alat power analyzer.
1.5.
Sistematika Penulisan
Penulisan skripsi ini dibagi dalam lima bab. Bab satu membahas mengenai
latar belakang, tujuan penulisan, pembatasan masalah, metodologi penulisan, dan
sistematika penulisan skripsi ini. Bab dua membahas mengenai pengertian,
penyebab, akibat, dan sumber harmonik pada sistem tenaga listrik serta
perancangan filter pasif harmonik sebagai solusi permasalahan distorsi harmonik.
Bab tiga membahas mengenai alat, objek, dan prosedur pengukuran di
laboratorium. Bab empat membahas mengenai perancangan filter pasif harmonik
(Single Tunned Filter) dan analisa penerapannya pada beban rumah tangga. Bab
lima merupakan kesimpulan dari skripsi ini.
Universitas Indonesia
Analisis penggunaan single..., Aris Pramnamto, FT UI, 2008