Analisis Pemasangan Detuned Reactor dan

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6
1
Analisis Pemasangan Detuned Reactor dan
Perancangan Filter Harmonisa Pada Sistem
Kelistrikan Pabrik Kaca
Indhira Kusuma Wardhani, Heri Suryoatmojo, dan Ontoseno Penangsang
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
E-mail: [email protected] , [email protected]
Abstrak—Dalam industri besar pemakaian beban induktif
seperti motor listrik sangat dominan, kecepatan motor listrik
disesuaikan dengan kebutuhan dan diatur dengan menggunakan
Variable Frequency Drive (VFD) yang terdiri dari komponen
rectifier dan inverter. Disamping penggunaan VFD, untuk
menjaga kontinuitas catu daya ke peralatan yang penting pada
industri sering kali menggunakan Uninterruptible Power Supply
(UPS). Penggunaan VFD dan UPS dapat menimbulkan gangguan
harmonisa yang dapat menurunkan kualitas daya. Upaya
pemasangan detuned reactor masih kurang efisien dalam
mengurangi harmonisa pada sistem kelistrikan Pabrik kaca yaitu
tingkat harmonisa tegangan dan arus melebihi standar IEEE 5191992 pada bus beban Melting yang mengakibatkan Distributed
Control System (DCS) tidak dapat beroperasi dengan baik.
Tugas akhir ini membahas analisis untuk mengetahui pengaruh
distorsi harmonisa terhadap pemasangan detuned reactor di
sistem kelistrikan Pabrik kaca dan perencanaan filter pasif
harmonisa. Penyelesaian permasalahan dalam tugas akhir ini
dibatasi hanya menggunakan filter harmonisa tegangan rendah
yang dipasang pada bus BMT2 dan BMT3 dengan level tegangan
0,4 kV. Hasil simulasi menunjukkan bahwa pemasangan filter
harmonisa ini efektif meredam harmonisa tegangan dan
menaikkan faktor daya. Harmonisa tegangan pada bus BMT2
turun dari 6,00% menjadi 1,85% dan bus BMT3 turun dari
5,98% menjadi 1,84%.
Kata Kunci— Detuned Reactor, Filter Pasif, Harmonisa
kabel, serta peralatan lainya [10]. Selain itu juga dapat
menimbulkan permasalahan yang dialami pada sistem
kelistrikan Pabrik kaca yakni mengakibatkan kesalahan operasi
pada alat-alat kontrol yang timbul karena adanya pergeseran
phasa yang mengakibatkan alat pengukuran bekerja tidak
sesuai dengan yang diharapkan [12]. Berdasarkan efek negatif
harmonisa yang ditimbulkan, untuk itu diperlukan suatu upaya
untuk menekan harmonisa yang terjadi. Salah satunya dengan
menggunakan filter pasif yang lebih banyak digunakan
dikarenakan kehandalan, lebih ekonomis, dan lebih mudah
dalam perawatannya.
II. HARMONISA PADA SISTEM TENAGA LISTRIK
A. Pengertian Harmonisa [1]
Harmonisa dapat diartikan sebagai distorsi yang terjadi
secara periodik pada keadaan steady state pada gelombang
tegangan maupun arus dalam sistem tenaga listrik. Harmonisa
dapat didefinisikan juga sebagai perubahan bentuk gelombng
arus maupun tegangan yang mengganggu sistem distribusi
listrik dan menurunkan kualitas dari daya sistem listrik tersebut.
Dalam analisis harmonisa sistem tiga phasa, harmonisa ditinjau
berdasarkan teori komponen simetris. Pada sistem tiga phasa
seimbang, arus-arus dari sumber harmonisa tiga phasa
seimbang dapat dikelompokkan menurut arah putaran
phasanya.
I. PENDAHULUAN
S
AAT ini sebagian besar industri menggunakan peralatan
listrik yang bersifat non linear [2] seperti komputer, AC
(Air Conditioner), UPS (Uninterruptible Power Supply), VFD
(Variable Frequency Drive), dan alat-alat elektronika lainnya
terutama yang mengandung komponen semikonduktor.
Penggunaan beban-beban tersebut dapat menyebabkan bentuk
gelombang tidak lagi sinusoidal murni. Salah satu fenomena
penyimpangan bentuk gelombang sinusoidal ini adalah distorsi
harmonisa.
Distorsi harmonisa umumnya mengakibatkan peningkatan
panas dan rugi-rugi energi pada setiap bagian peralatan dalam
suatu sistem distribusi tenaga listrik, seperti transformator,
Gambar 1. Gelombang Terdistorsi Akibat Harmonisa
(a) Gelombang sinus frekuensi fundamental
(b.1) Gelombang harmonisa ke-3; (b.2) Gelombang harmonisa ke-5
(c)
Gelombang terdistorsi
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6
Tabel 4.
Total distorsi harmonisa tegangan bus saat kondisi existing
Standar IEEE
Bus Beban
Rating kV
THD V (%)
(%)
B52F21
3,15
0,85
5
BMT1
3,15
1,04
5
BMT2
0,4
6,00
5
BMT2.1
3,15
1,12
5
BMT3
0,4
5,98
5
3
C. Harmonisa Tegangan Tanpa Detuned Reactor
Detuned reactor dapat meredam arus harmonisa ke-5, ini
terbukti dengan karakteristik setting detuned reactor yang
dipasang pada sistem kelistrikan Pabrik kaca yang juga
berfungsi untuk melindungi kapasitor bank.
Tabel 7.
Perbandingan tingkat distorsi harmonisa tegangan saat kondisi existing dan
tanpa detuned reactor
Bus Beban
THD V (%)
Rating
kV
Tanpa Detuned
Reactor
Kondisi
Existing
BMT3.1
3,15
1,16
5
BMT4
0,4
0,8
5
BBC4
0,4
0,64
1,58
Naik
BMT4.1
3,15
1,03
5
BBH1
0,4
0,67
2,07
Naik
BMT5
3,15
1,02
5
BBH2
0,4
0,67
2,07
Naik
BPK3
3,15
0,81
5
BBH3
0,4
0,67
2,07
Naik
BPK4
3,15
0,81
5
BC4
3,15
0,85
1,37
Naik
BPK5
3,15
0,81
5
B52F21
3,15
0,85
2,48
Naik
BMT1
3,15
1,04
2,79
Naik
BMT2
0,4
6,00
5,46
Naik
BMT2.1
3,15
1,12
2,77
Naik
BMT3
0,4
5,98
5,44
Naik
BMT3.1
3,15
1,16
2,81
Naik
BMT4
0,4
0,80
2,27
Naik
BMT4.1
3,15
1,03
2,73
Naik
BMT5
3,15
1,02
2,78
Naik
BPK3
3,15
0,81
2,02
Naik
BPK4
3,15
0,81
2,02
Naik
BPK5
3,15
0,81
2,02
Naik
Dari Tabel di atas diketahui pada bus BMT2 dan BMT3
memiliki nilai harmonisa tegangan yang melebihi dari standar
IEEE Std. 519-1992 (kolom diberi highlight warna oranye).
Adanya harmonisa tegangan yang tinggi ini dapat mengganggu
kontrol yang digunakan pada sistem elektronik [8]. Tingginya
distorsi harmonisa tegangan pada kedua bus ini terbukti
menjadi penyebab tidak bekerjanya pengaturan pada plant
Melting yang menggunakan DCS (Distributed Control
System). Secara rinci orde harmonisa tegangan dominan yang
melebihi standar tersaji dalam Tabel 5 di bawah ini.
Tabel 5.
Orde harmonisa tegangan melebihi standar saat kondisi existing
Standar Distorsi Tegangan
Orde Harmonisa
Bus Beban
Individual (%)
Melebihi Standar
BMT2
3
5 dan 7
BMT3
3
5 dan 7
Tabel 6 berikut ini adalah tabel yang menunjukkan kondisi
harmonisa arus ditinjau dari total distorsi harmonisa arus
(THD I ) tiap-tiap feeder yang menuju bus beban.
Tabel 6.
Kondisi harmonisa arus saat kondisi existing
D. Harmonisa Arus Tanpa Detuned Reactor
Tabel 8 menunjukka n kondisi harmonisa arus ditinjau dari
total distorsi harmonisa arus (THD I ) tiap bus beban pada saat
tanpa pemasangan detuned reactor.
Tabel 8.
Perbandingan tingkat distorsi harmonisa arus saat kondisi existing dan tanpa
detuned reactor
TDD I (%)
Bus
Tanpa Detuned
Reactor
Kondisi
Existing
B52F13
1,70
4,06
Naik
B52S1
B52F17
1,23
1,39
Naik
B52S1
B52F15.1
17,32
22,85
Naik
B52S1
B52F14
1,97
4,22
Naik
B52S2
B52F23.1
6,22
7,33
Naik
B52S2
B52F25.1
3,09
3,52
Naik
B52S2
B52F26
1,83
6,74
Naik
Bus
To Feeder
Beban
TDD I (%)
Standar
IEEE (%)
B52F23.1
BMT2.1
L1Melt
9,11
8
B52S1
B52F23.2
BMT3.1
L2Melt
8,92
8
B52F26
B52F4.1
L-BL-2
3,11
8
B52F17
B52F2.1
L-BL-1
3,23
8
Dari Tabel diatas terdapat 2 beban dimana tingkat distorsi
harmonisa arus yang melebihi standar IEEE Std. 519-1992
(kolom diberi highlight oranye) yakni L1Melt dan L2Melt.
To Feeder
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6
B. Sumber Harmonisa [8]
Peralatan yang menyebabkan terjadinya harmonisa terdapat
pada instalasi industri, gedung komersial, dan perumahan.
Peralatan tersebut merupakan peralatan yang bersifat beban
non linier. Beban disebut non linier bila arus atau tegangan
yang dihasilkan tidak mempunyai bentuk gelombang yang sama
dengan suplainya. Contoh beban non linier antara lain:
• Peralatan industri : mesin las, arc furnace, konverter, UPS
• Peralatan kantor : computer, mesin faximile, mesin copy
• Peralatan rumah : televisi, microwave
C. Distorsi Harmonisa
Total Harmonic Distortion (THD) yang didefinisikan
sebagai persentase total komponen harmonisa terhadap
komponen fundamentalnya. Total Harmonic Distortion (THD)
dituliskan sebagai:
THD =
k
2
∑ Un
n=2
2
rendah impedansinya pada frekuensi-frekuensi harmonisa. Filter
pasif tersusun dari komponen-komponen resistor (R), induktor
(L), dan kapasitor (C). Secara umum filter harmonisa dapat
dibedakan dalam tiga jenis yaitu filter dengan penalaan tunggal
(Single Tuned Shunt Filter), filter dengan penalaan ganda
(Double Tuned Filter), dan High Pass Damp Filter.
E. Detuned Reactor [12]
Detuned reactor adalah komponen yang terdiri dari coil
impedansi yang dipasang seri dengan kapasitor bank yang telah
dinaikkan range tegangan nya. Pemasangan detuned reactor
difungsikan untuk melindungi kapasitor dari kerusakan akibat
kelebihan tegangan atau arus karena nilai harmonisa yang
terlalu tinggi. Fungsi lainnya adalah dapat menurunkan
prosentase harmonisa pada jaringan namun tidak semaksimal
filter harmonisa.
× 100%
U1
III. PENENTUAN DAN PERHITUNGAN FILTER
dimana :
Un
: komponen harmonisa
U1
: komponen fundamental
k
: komponen harmonisa maksimum yang diamati
Tabel 1.
Limit distorsi harmonisa untuk sistem distribusi 120 V- 69 kV [9]
Distorsi Harmonisa Arus Maksimum dalam Persen terhadap I L
Orde Harmonisa Individual (Harmonisa Orde Ganjil)
I SC /I L
<11
11≤h≤17
17≤h≤23
23≤h≤35 35≤h TDD
< 20*
4
2
1,5
0,6
0,3
5
20 – 50
7
3,5
2,5
1
0,5
8
50 – 100
10
4,5
4
1,5
0,7
12
100 –
12
5,5
5
2
1
15
1000
> 1000
15
7
6
2,5
1,4
20
Tabel 2.
Limit distorsi tegangan berdasarkan IEEE Std 519-1992
Distorsi Tegangan
Tegangan Bus Pada PCC
THD (%)
Individual (%)
69 kV dan ke bawah
3
5
69,001 kV sampai 161 kV
1,5
2,5
161,001 kV dan ke atas
1
1,5
D. Filter Harmonisa [1]
Berdasarkan cara kerjanya, filter dibedakan menjadi dua
yaitu filter aktif dan filter pasif. Filter aktif disusun dari
peralatan – peralatan elektronika daya. Filter aktif bekerja
dengan cara mengukur arus harmonisa dan secara cepat
membangkitkan gelombang arus harmonisa yang berlawanan.
Kedua gelombang ini kemudian saling menghapuskan sehingga
mencegah arus harmonisa menyebar. Performa filter aktif pada
umumnya lebih baik dalam mitigasi harmonisa dibandingkan
filter pasif [9]. Sementara itu, filter pasif berfungsi untuk
mengurangi amplitudo satu atau lebih frekuensi tertentu dari
sebuah tegangan atau arus dengan cara menyediakan jalur yang
A. Aliran Daya Kondisi Existing
Data-data mengenai aliran daya diambil saat beban dalam
kondisi beban penuh yaitu semua beban beroperasi dan dalam
keadaan steady state. Pada keadaan ini didapat data bahwa
sistem memerlukan pasokan daya sebesar 12.453 kW. Faktor
daya sistem tercatat sebesar 94.1 % pada sisi grid PLN.
Tabel 3.
Aliran daya bus beban kondisi existing
Bus Beban
kV
% kV
kW
kVAR
kVA
PF
(%)
BC4
3,15
97,02
488
227
538
90,7
B52F21
3,15
97,00
2195
1269
2536
86,6
BMT1
3,15
97,04
102
47,08
112
90,8
BMT2.1
3,15
96,86
542
348
644
84,2
BMT3.1
3,15
96,66
540
346
642
84,2
BMT4.1
3,15
97,01
362
217
422
85,8
BMT5
3,15
97,05
102
49,60
114
89,9
BPK3
3,15
96,54
307,0
182
357
86,0
BPK4
3,15
96,56
307,0
182
357
86,0
BPK5
3,15
96,50
463,0
281
542
85,5
B. Harmonisa Kondisi Existing
Karakteristik beban pada sistem kelistrikan Pabrik kaca
antara lain terdapat motor induksi yang dikontrol menggunakan
VFD salah satu komponen elektronika daya yang
memvariasikan frekuensi input ke motor induksi sehingga
kecepatan motor dapat diatur. Karakteristik beban berikutnya
adalah UPS untuk menjaga kontinuitas catu daya ke peralatan
yang penting.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6
4
E. Perencanaan Filter Harmonisa
Berdasarkan tujuan dari tugas akhir ini, filter yang akan
digunakan untuk meredam harmonisa berjenis Single Tuned.
Lokasi pemasangan filter dipilih bus BMT2 dan BMT3 dengan
level tegangan rendah 0,4 kV sehingga filter akan meredam
harmonisa di sisi tegangan rendah dengan hubungan delta.
Kedua bus ini merupakan bus yang mengalami distorsi
harmonisa arus tinggi. Filter pasif yang akan dipasang pada
kedua bus ini adalah Single Tuned orde 5 dan orde 7.
Bus BMT2 memiliki faktor daya 86% lagging. Perbaikan
faktor daya pada bus ini direncanakan hingga mencapai 98%.
Daya reaktif yang akan diinjeksikan ke sistem kelistrikan Pabrik
kaca melalui bus BMT2 dilakuka n melalui perhitungan di
bawah ini:
∆Q = P × (tan θ1 − tan θ 2 )
( (
)
(
∆Q = 535 × tan cos −1 0,86 − tan cos −1 0,98
∆Q = 208,65kVar
( (
−1
)
(
−1
∆Q = 533 × tan cos 0,86 − tan cos 0,98
∆Q = 207,87 kVar
))
))
a. Perencanaan Filter Harmonisa Untuk Bus BMT2
Single Tuned Filter Orde5 yang direncanakan memerlukan
kompensasi daya reaktif sebesar 129,35 kVAR dipasang
dengan hubungan delta pada level tegangan 0,4 kV.
Perhitungan nilai-nilai dari komponen kapasitor, induktor, dan
resistor adalah sebagai berikut:
Kapasitor (C)
=
1
(2π × 247 )2 (857,8 × 10− 6 )
= 0,000484 H
Resistor (R)
Faktor kualitas filter (Q) untuk jenis Single Tuned Filter
berada dalam rentang 30 sampai 60 dan dipilih Q = 30. Maka
nilai resistornya adalah:
Q=
Xo
; R = X o = 0,1521 = 0,0051Ω
R
Q
30
Kapasitor (C)
V 2
kVAR = ll ; kVAR = Vll 2ωo c ; c = kVAR 3
xc
ωO × Vll 2
c=
26,43 × 103
= 525,8µF
(2π × 50)(0,4 × 103 )
2
Induktor (L)
Orde harmonisa yang hendak diredam adalah orde 5
sehingga didapat frekuensi tuning sebesar 350 Hz. Pemilihan
frekuensi tuning untuk meredam harmonisa terkadang
memerlukan sedikit toleransi, dalam hal ini dipilih frekuensi
tuning 347 Hz. Pergeseran frekuensi tuning ini diperlukan
untuk meng-cover frekuensi harmonisa yang akan diredam agar
didapat performa maksimum dari filter.
1
X L = X C = X O ; ωn L =
ωn c
1
=
(ωn ) c (2π × 347 )
2
2
1
(525,8 × 10 ) = 0,0004H
−6
X L = ωo L = 2π × 50(0,0004 ) = 0,1256Ω
Diketahui frekuensi
menggunakan 50 Hz
c=
(ωn )2 c
X L = ωo L = 2π × 50(0,000484 ) = 0,1521
L=
kVAR =
1
L=
1
ωn c
Single Tuned Filter Orde7 yang direncanakan memerlukan
kompensasi daya reaktif sebesar 79,29 kVAR dipasang dengan
hubungan delta pada level tegangan 0,4 kV.
Bus BMT3 memiliki faktor daya 86% lagging. Perbaikan
faktor daya pada bus ini direncanakan hingga mencapai 98%.
Daya reaktif yang akan diinjeksikan ke sistem kelistrikan Pabrik
kaca melalui bus BMT3 diperoleh dari perhitungan di bawah
ini:
∆Q = P × (tan θ1 − tan θ 2 )
X L = X C = X O ; ωn L =
fundamental
sistem
Pabrik
kaca
Resistor (R)
2
kVAR 3
Vll
; kVAR = Vll 2ωo c ; c =
xc
ωO × Vll 2
43,12 × 103
(2π × 50)(0,4 × 103 )
2
Q=
X
0,12561
Xo ;
= 0,0042Ω
R= o =
R
Q
30
= 857,8µF
Induktor (L)
Orde harmonisa yang hendak diredam adalah orde 5
sehingga didapat frekuensi tuning sebesar 250 Hz. Pemilihan
frekuensi tuning untuk meredam harmonisa terkadang
memerlukan sedikit toleransi, dalam hal ini dipilih frekuensi
tuning 247 Hz. Pergeseran frekuensi tuning ini diperlukan
untuk meng-cover frekuensi harmonisa yang akan diredam agar
didapat performa maksimum dari filter.
b. Perencanaan Filter Harmonisa Untuk Bus BMT3
Single Tuned Filter Orde5 yang direncanakan memerlukan
kompensasi daya reaktif sebesar 129,03 kVAR. Single Tuned
Filter Orde 7 yang direncanakan memerlukan kompensasi
daya reaktif sebesar 78,83 kVAR. Kedua filter dipasang
dengan hubungan delta pada level tegangan 0,4 kV. Dengan
perhitungan seperti sebelumnya, didapatkan nilai-nilai dari
komponen kapasitor, induktor, dan resistor secara lengkap
dapat dilihat pada Tabel 9.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6
5
Tabel 9.
Jenis dan nilai komponen perencanaan filter pasif harmonisa
Komponen Filter
Q
(3 fasa)
kVA
Bus
Jenis Filter
fak
R
C
L
tor
R (Ω)
(μF)
(mH)
BMT2
BMT3
Single Tuned 5th
43,12
30
857,8
0,484
0,0051
Single Tuned 7th
26,43
30
525,8
0,4
0,0042
Single Tuned 5th
43,01
30
855,7
0,485
0,0051
Single Tuned 7th
26,27
30
522,6
0,4025
0,0042
IV. SIMULASI DAN ANALISA PEMASANGAN FILTER
A. Aliran Daya Sistem Setelah Pemasangan Filter
Dari hasil simulasi aliran daya diperoleh kenaikan faktor
daya Grid PLN dari 94,1 % menjadi 95,2%, serta faktor daya
pada beberapa bus mengalami kenaikan dari kondisi
sebelumnya,sedangkan faktor daya pada bus BMT2.1 dan bus
BMT3.1 mengalami kenaikan faktor daya yang signifikan
sebesar 97,5 dan 97,4 yang sebelumnya memiliki nilai kurang
dari 85 %. Hal ini dikarenakan adanya pemasangan filter pada
bus BMT2 dan BMT3 pada level tegangan rendah.
Tabel 11 menunjukkan bahwa pada beberapa bus beban,
distorsi harmonisa arus mengalami kenaikan akibat pemasangan
filter. Pada bus beban B52F4.1 mengalami kenaikan 7,16%
menjadi 3,35%. Sedangkan pada bus B52F2.1 mengalami
kenaikan 0,92% menjadi 3,26%. Namun, keadaan dua bus ini
masih aman, dikarenakan masih dibawah standar IEEE Std.
519-1992. Penyelesaian kasus harmonisa di sistem kelistrikan
Pabrik kaca menggunakan metode redaman secara individual
terbukti dapat meredam harmonisa tegangan sistem pada bus
beban yang mengalami nilai distorsi harmonisa melebihi standar
IEEE Std. 519-1992. Hal ini akan mengamankan sistem
kelistrikan Pabrik kaca dari gangguan-gangguan akibat
pengaruh harmonisa, khususnya pada permasalahan terjadinya
gangguan DCS (Distributed Control System) pada plant
Melting di tungku A1.
C. Karakteristik Impedansi Sistem
B. Harmonisa Sistem Setelah Pemasangan Filter
Tabel 10.
Perbandingan tingkat distorsi harmonisa tegangan sebelum dan sesudah
pemasangan filter
THD V (%)
Bus Beban
Existing
Setelah Pemasangan Filter
B52F15.1
1,00
0,98
B52F15.2
1,00
0,98
B52F23.1
1,04
0,70
B52F23.2
1,04
0,70
B52F2.1
1,48
1,45
BMT2
6,00
1,85
B52F4.1
1,99
1,59
BMT3
5,98
1,84
Gambar 2. Karakteristik impedansi bus BMT2 setelah pemasangan filter
Dari Tabel 10 tampak bahwa performa filter harmonisa
yang dipasang di bus BMT2 dan BMT3 untuk meredam
harmonisa tegangan memberikan hasil redaman yang sangat
baik.
Tabel 11.
Total distorsi harmonisa arus setelah pemasangan filter
TDD I (%)
Bus Beban
Kondisi
Harmonisa
Existing
Setelah Pemasangan
Filter
BMT2.1
9,11
1,87
Turun
BMT3.1
8,92
1,83
Turun
B52F4.1
3,11
3,35
Naik
B52F2.1
3,23
3,26
Naik
Gambar 3. Karakteristik Impedansi Bus BMT3 Setelah Pemasangan Filter
Gambar 5 dan Gambar 6 menunjukkan bahwa sistem
setelah pemasangan filter tidak memiliki potensi resonansi
paralel maupun resonansi seri.
D. Analisis Kebutuhan dan Biaya Pemasangan Filter
Proses pembuatan kaca terdapat tiga tahapan utama, yakni
Pembakaran, Atmosphere, dan Heating. Tahapan ini dilakukan
secara berurutan pada plant Melting Furnace, Metal Bath, dan
Annealing & Cooling Lehr.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6
6
2. Single Tuned Filter orde 5 dan orde 7 dipasang pada bus
BMT3 untuk meredam harmonisa orde dominan 5 dan 7.
Harmonisa tegangan berhasil diturunkan dari 5,98%
menjadi 1,84%.
3. Terdapat dua unit beban yang mengalami kenaikan total
distorsi harmonisa arus sedangkan dua unit beban lainnya
berhasil diturunkan secara signifikan.
DAFTAR PUSTAKA
[1]
Gambar 4. Diagram proses pembuatan kaca
Pada plant Melting Furnace berfungsi sebagai tungku untuk
memanaskan material padat sampai melebur dan memiliki suhu
temperatur sampai 1670˚C, seda ngkan pada plant Metal Bath
adalah tempat pembentukan kaca dengan cara kaca
diambangkan diatas timah cair dan dibentuk tebal/tipisnya
dengan bantuan roda barell (disebut A-roll). Pada plant
Annealing & Cooling Lehr merupakan tempat proses
pendinginan kaca secara bertahap, sehingga kaca bisa diatur
kekerasan dan kelenturannya.
Ketiga tahapan tersebut dikoordinasikan oleh DCS
(Distributed Control System) yang berada pada plant Melting
Furnace, bila DCS tidak dapat bekerja secara baik, maka akan
mempengaruhi pada proses pengontrolan yang dimulai dari
plant Melting Furnace, sehingga hasil produksi tidak optimal
yang berdampak pada kepuasan konsumen. Oleh karena itu,
perlunya pemasangan filter yang telah di-desain pada sub bab
III. Untuk memasang empat filter tersebut membutuhkan biaya
sebagai berikut,
- 150AW00ST 45 kVAR (x2) = $15.618
- 75AW00ST 25 kVAR (x2) = $ 8.606
TOTAL $24.224 x Rp.9.200,- = Rp. 222.860.800,V. SIMPULAN
Dari hasil perhitungan dan analisa yang telah dilakukan,
dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Single Tuned Filter orde 5 dan orde 7 dipasang pada bus
BMT2 untuk meredam harmonisa orde dominan 5 dan 7.
Harmonisa tegangan berhasil diturunkan dari 6,00%
menjadi 1,85%.
H. Fujita dan H. Akagi. “A practical Approach to Harmonic
Compensation in Power Systems—Series Connection of Passive and
Active Filters”, IEEE Trans. Ind. Applicat., vol. 27, no. 6, pp. 1020–
1025, 1991.
[2] Hubert, Charles. “Electric Circuits AC/DC”. McGraw-Hill
International. 1982.
[3]
Chen, Wai-Kai. “The Electrical Engineering Handbook”. Elsevier
Academic Press. 2004.
[4]
Refandra, Kurnia. “Perencanaan High Pass dan Single Tuned Sebagai
Filter Harmonisa Pada Sistem Kelistrikan British Oil Company Gresik
Jawa Timur”. Tugas Akhir. ITS. 2010.
[5]
Penangsang, Ontoseno. “Diktat Kuliah Kualitas Daya Listrik”. ITS.
2011.
[6]
Murti, Ersalina Werda. “Analisis Pemasangan Electrolyzer dan
Perencanaan Filter Harmonisa pada Sistem Kelistrikan PT. Wilmar
Gresik untuk Meredam Tingkat Distorsi Harmonisa”. Tugas Akhir.
ITS. 2011.
[7]
Fourier, J.B.J. “Theorie analytique de la chaleur”. Paris.1822.
[8]
Arrillaga, J, D. A. Bradley, P. S. Bodger. “Power System Harmonics”.
John Wiley & Sons. 1985.
[9]
IEEE Std. 1531-2003. “Recommended Practises and Requirements for
Harmonic Control in Electrical Power Systems”.
[10] Pujiantara, Margo., “Penyempurnaan Desain Filter Harmonisa
Menggunakan Kapasitor Eksisting Pada Pabrik Soda Kaustik Di
Serang-Banten”, JAVA Journal of Electronics Engineering, Vol.1, no.2,
pp. 18-19, 2003.
[11] Sudiharto, Indhana, dkk. “Teknik Pengurangan Arus Inrush dan
Pengurangan Harmonisa pada Kapasitor Bank untuk Beban Non
Linier”.2003
[12] Hadi, Ir. Abdul. “Sistem Distribusi Daya Listrik” terjemahan dari AS
Pabla Electric Power Distribution Systems McGraw-Hill. Erlangga.
1986