BAB II DASAR TEORI 2.1 Transformator Distribusi Transformator

BAB II
DASAR TEORI
2.1
Transformator Distribusi
Transformator merupakan suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan
mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik
yang lain (belitan primer ke belitan sekunder) melalui sebuah gandengan magnet.
Transformator digunakan secara luas, baik dalam bidang tenaga listrik maupun
elektronika. Penggunaannya dalam sistem tenaga memungkinkan dipilihnya
tegangan yang sesuai dan ekonomis untuk tiap-tiap keperluan misalnya,
kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya listrik jarak jauh [1].
Dalam bidang tenaga listrik pada umumnya pemakain transformator dapat
dikelompokkan dalam :
1. Transformator Daya, transformator ini biasanya digunakan di pembangkit
tenaga listrik, untuk menaikkan tegangan pembangkit menjadi tegangan
transmisi.
2. Transformator distribusi, transformator ini pada umumnya digunakan pada
sub distribusi tenaga listrik, yaitu untuk menurunkan tegangan transmisi
menjadi tegangan distribusi.
3. Transformator Instrument, transformator ini gunanya digunakan sebagai
alat instrument pengukuran yang terdiri dari transformator arus (current
transformer) dan transformator tegangan (potential transformer).
Suatu sistem tenaga listrik terdiri dari tiga bagian utama yaitu pusat
pembangkit listrik, saluran transmisi dan sistem distribusi. Suatu sistem distribusi
yang menghubungkan semua beban terjadi pada stasiun pembantu atau substation,
dimana dilaksanakan transformasi tegangan.
Pada umumnya pusat pembangkit tenaga listrik berada jauh dari pengguna
tenaga listrik. Untuk mentransmisikan tenaga listrik dari pembangkit ini, maka
diperlukan penggunaan tegangan tinggi 150 kV atau tegangan ekstra tinggi 500
kV. Setelah saluran transmisi mendekati pusat pemakaian tenaga listrik, yang
dapat merupakan suatu daerah industri atau suatu kota, tegangan melalui gardu
induk diturunkan menjadi tegangan menengah 20 kV.
Tegangan menengah dari gardu induk ini melalui saluran distribusi primer
untuk disalurkan ke gardu-gardu distribusi atau pemakai tegangan menengah. Dari
saluran distribusi primer, tegangan menengah diturunkan menjadi tegangan
rendah 400/230 V melalui gardu distribusi. Tegangan rendah dari gardu distribusi
disalurkan melalui saluran tegangan rendah ke komsumen tegangan rendah.
Bentuk sederhana dari sistem distribusi tenaga listrik dapat ditunjukkan oleh
Gambar 2.1 sebagai berikut [2]:
Pembangkit Listrik
Pembangkit
TM
Transformator
Penaik
GI
Saluran Transmisi
TT/TET
Transformator
Penurun
GI
Ke Pemakai TM
Ke GD
Saluran Distribusi
Primer
TM
GD
TR
Saluran Distribusi
Sekunder
kWH meter
Utilisasi
Instalasi Pemakai TR
Gambar 2.1 Sistem Tenaga Listrik
2.1.1
Spesifikasi Umum Rugi-rugi Transformator Distribusi
Berbagai nilai dari rugi-rugi transformator distribusi menurut SPLN 50
tahun 1997 dapat dilihat pada Tabel 2.1 berikut ini [3]:
Tabel 2.1 Nilai Rugi-Rugi Transformator Distribusi
2.1.2
KVA
Rugi Besi
Rugi Tembaga
Rating
(Watt)
(Watt)
25
75
425
50
150
800
100
300
1600
160
400
2000
200
480
2500
250
600
3000
315
770
3900
400
930
4600
500
1100
5500
800
1750
9100
1000
2300
12100
1250
2500
15000
1600
3000
18100
Klasifikasi Beban Transformator Distribusi
Tujuan utama dari adanya alat transformator distribusi dalam sistem
tenaga listrik adalah untuk mendistribusikan tenaga listrik dari gardu induk ke
sejumlah pelanggan atau konsumen. Pada Tabel 2.2 berikut ini adalah klasifikasi
pelanggan listrik yang dilayani oleh PLN [3]:
Tabel 2.2 Klasifikasi Beban Pelanggan Listrik PLN
Beban Yang Dilayani
No
Golongan Tarif
Batas Daya
1
S-1 / TR
220 VA
2
S-2 / TR
450 VA
TARIF S
3
S-2 / TR
900 VA
( Sosial )
4
S-2 / TR
1300 VA
5
S-2 / TR
2200 VA
6
S-2 / TR
> 2200 VA s/d 200 KVA
S-3 / TM
> 200 KVA
1
R-1 / TR
s/d 450 VA
2
R-1 / TR
900 VA
TARIF R
3
R-1 / TR
1300 VA
( Perumahan )
4
R-1 / TR
2200 VA
5
R-2 / TR
> 2200 VA – 6600 VA
6
R-3 / TR
> 6600 VA
1
B-1 / TR
s/d 450 VA
2
B-1 / TR
900 VA
TARIF B
3
B-1 / TR
1300 VA
( Bisnis )
4
B-1 / TR
2200 VA
5
B-2 / TR
> 2200 VA s/d 200 KVA
6
B-3 / TM
> 200 KVA
1
I-1 / TR
s/d 450 VA
2
I-1 / TR
900 VA
TARIF I
3
I-1 / TR
1300 VA
( Industri )
4
I-1 / TR
2200 VA
5
I-1 / TR
> 2200 VA s/d 14 KVA
6
I-2 / TR
> 14 KVA s/d 200 KVA
7
I-3 / TM
> 200 KVA
8
I-4 / TT
> 30000 KVA
1
P-1 / TR
s/d 450 VA
2
P-1 / TR
900 VA
TARIF P
3
P-1 / TR
1300 VA
( Perkantoran )
4
P-1 / TR
2200 VA
5
P-1 / TR
> 2200 VA s/d 200 KVA
P-2 / TM
> 200 KVA
P-3 / TR
LPJU
Keterangan :
S
= Pelanggan Listrik Sosial
R
= Pelanggan Listrik Perumahan
B
= Pelanggan Listrik Bisnis
I
= Pelanggan Listrik Industri
P
= Pelanggan Listrik Perkantoran
TR
= Tegangan Rendah
TM
= Tegangan Menengah
TT
= Tegangan Tinggi
LPJU = Lampu Penerangan Jalan Umum
2.1.3
Rugi-Rugi Transformator [1]
Secara umum rugi-rugi ynag terjadi pada transformator dapat digambarkan
dalam sebuah blok diagram, seperti ditunjukkan Gambar 2.2 dibawah ini.
Rugi tembaga
Sumber
Kumparan
Primer
Rugi fluks bocor
Rugi tembaga
Fluks
bersama
Kumparan
ssekunder
Rugi besi:
Histeresis dan
Arus eddy
Gambar 2.2 Block Diagram Rugi-Rugi pada Transformator
Keluar
an
2.1.3.1 Rugi Tembaga (𝑷𝒄𝒖 )
Rugi tembaga adalah rugi yang disebabkan arus beban mengalir pada
kawat penghantar dapat ditulis sebagai berikut:
𝑷𝒄𝒖 = 𝑰𝟐 R (watt)
.......................................................................... (2.1)
Formula ini merupakan perhitungan untuk pendekatan. Karena arus beban
berubah – ubah, rugi tembaga juga tidak konstan bergantung pada beban.
2.1.3.2 Rugi Besi (𝑷𝒊 )
Rugi besi terdiri atas:
a. Rugi Histeresis (𝑃ℎ ), yaitu rugi yang disebabkan fluks bolak – balik pada
inti besi yang dinyatakan sebagai berikut:
𝑷𝒉 = 𝑲𝒉 𝒇 𝑩𝒎𝒂𝒌𝒔 (watt)
𝐾ℎ
.............................................................. (2.2)
= konstanta
𝐵𝑚𝑎𝑘𝑠 = fluks maksimum (weber)
b. Rugi Arus Eddy (𝑃𝑒 ), yaitu rugi yang disebabkan arus pusar pada inti besi
yang dinyatakan sebagai berikut:
𝑷𝒆 = 𝑲𝟐𝒆 𝒇𝟐 𝑩𝒎𝒂𝒌𝒔 (watt)
𝐾𝑒
.............................................................. (2.3)
= konstanta
𝐵𝑚𝑎𝑘𝑠 = fluks maksimum (weber)
Komponen rugi-rugi trafo ini meningkat dengan kuadrat dari
frekuensi arus penyebab eddy current. Oleh karena itu, ini menjadi
komponen yang sangat penting dari rugi-rugi trafo yang menyebabkan
pemanasan oleh harmonisa.
Jadi rugi besi (rugi inti) adalah:
𝑷𝒊 = 𝑷𝒉 + 𝑷𝒆 (watt) .............................................................. (2.4)
Peningkatan rugi inti yang disebabkan oleh harmonisa bergantung
pada pengaruh harmonisa pada tengangan yang diberikan dan rancangan
dari inti trafo. Semakin besar distorsi tengangan maka semakin tinggi pula
eddy current dilaminasi inti.
2.2
Faktor-K
Sebuah transformator standart (K-1) tidak dirancang pada penggunaan
beban non-linear yang mengandung arus harmonisa. Apabila transformator
standar dipaksa untuk digunakan pada beban non-linear, maka akan terjadi panas
berlebih dan gagal sebelum waktunya. Dengan alasan tersebut maka untuk
mengatasi beban non-linear telah dirancang transformator khusus untuk
menangani arus harmonisa yang terjadi.
K-faktor transformator berbeda dari standar. Transformator ini memiliki
kapasitas termal tambahan untuk mentoleransi efek pemanasan dari arus
harmonisa karena memiliki nilai impendasi yang rendah. Transformator K-faktor
jauh lebih mahal dari transformator standar, karena transformator jenis ini
didesain menggunakan bahan material yang berkualitas. Penggunaan K-faktor
transformator adalah cara yang baik untuk memastikan bahwa transformator tidak
akan mengalami kegagalan akibat panas berlebih arus harmonisa .
Nilai dari faktor-k ini sangat dipengaruhi oleh frekuensi yang
mengakibatkan bertambahnya rugi estimasi pada transformator. Faktor-k ini
didefinisikan sebagai penjumlahan dari kuadrat arus harmonisa dalam p.u dikali
dengan kuadrat dari urutan harmonisa. Dibentuk dengan persamaan berikut [4]:
2
2
K = ∑∞
ℎ=1(𝐼ℎ ∗ ℎ )
.............................................................. (2.5)
Persamaan 2.20 dapat juga dinyatakan sebagai berikut:
K=
2 2
∑∞
ℎ=1 ℎ 𝐼ℎ
2
∑∞
ℎ=1 𝐼ℎ
.......................................................................... (2.6)
Dimana :
𝐼ℎ
= Harga arus harmonisa ke-h
h
= Orde harmonisa (2,3,4,5,...)
Transformator khusus dirancang untuk digunakan dengan beban non-linear
ditandai "cocok untuk beban arus non-sinusoidal dengan K-faktor yang tidak
melebihi"
dimana
standar
rating
K-factor
adalah
4,9,13,20,30,40,50.
Ketika k-faktor melebihi 4, menjadi perlu untuk menggunakan K-rated
transformer atau derate a standard transformer. Faktor derating untuk standar
non-harmonic transformator dapat dihitung dengan menggunakan metode dari
IEEE C57.100-1986, yaitu [5]:
D=
1.15
1+0.15 K
Dimana :
K = Faktor-k
...................................................................................... (2.7)
Pemilihan K-factor rating dapat juga dilakukan berdasarkan tipe beban
yang disuplai oleh transformator. Tabel 2.3 menunjukkan gambaran singkat
tentang K-factor rating berdasarkan tipe dari beban [6].
Tabel 2.3 K- Factors for various types of Loads
Load
K-Factor
Electric discharge lighting
K-4
UPS with optional input filtering
K-4
Welders
K-4
Induction heating equipment
K-4
PLCs and solid state controls (other than variable speed drives)
K-4
Telecommunications equipments (e.g PBX)
K-13
UPS without input filtering
K-13
Multiwire receptacle circuits in general care areas of health care facilities and
K-13
classrooms of schools, etc
Multiwire receptacle circuits supplying inspection or testing equipment on an
K-13
assembly or production line
Mainframe computer loads
K-20
Solid state motor drives (variable speed drives)
K-20
Multiwire receptacle circuits in critical care areas and operating/recovery
K-20
rooms or hospital
2.3
Harmonisa
Harmonisa merupakan suatu fenomena yang timbul dari pengoperasian
beban listrik yang sebagian besar diakibatkan dari beban non linear, dimana akan
terbentuk gelombang yang berfrekuensi tinggi yang merupakan kelipatan dari
frekuensi fundamentalnya, dalam hal ini 50Hz, sehingga bentuk gelombang arus
maupun tegangan yang idealnya adalah sinusiodal murni akan cacat akibat distorsi
harmonisa yang terjadi.
Harmonisa didefenisikan sebagai gelombang-gelombang sinus (arus dan
tegangan) yang mempunyai frekuensi kelipatan integer (bilangan bulat) dari
frekuensi fundamentalnya.(di Indonesia adalah 50 Hz) [7].
Jika frekuensi pada 50/60 Hz (Indonesia menggunakan 50 Hz) dikatakan
sebagai frekuensi fundamental/ frekuensi dasar (f), maka jika gelombang tersebut
mengalami distorsi atau dikatakan harmonisa bila mengalami kelipatan frekuensi
dari frekuensi dasarnya, misalnya harmonik kedua (2f) pada 100 Hz , ketiga (3f)
150 Hz dan harmonisa ke-n memiliki frekuensi nf seperti ditunjukkan oleh
Gambar 2.3. Gelombang-gelombang ini akan menumpang pada gelombang
frekuensi dasarnya dan akan terbentuk gelombang cacat yang merupakan
penjumlahan antara gelombang murni dengan gelombang harmonisa ke-3 seperti
ditunjukkan oleh Gambar 2.4 sebagai berikut [8]:
V1
Fundamental
V1 sin wt
1 cycle
V2
Second Harmonic
V2 sin 2wt
1 cycle
V3
Third Harmonic
V3 sin 3wt
1 cycle
Gambar 2.3 Gelombang Fundamental, Harmonisa kedua dan Harmonisa ketiga
V (t)
Fundamental
Third Harmonic
Fundamental +
Third Harmonic
µ
2µ
wt
Gambar 2.4 Gelombang Fundamental yang terdistorsi Harmonisa Ke-3
Pada Gambar 2.4 ditunjukkan bahwa gelombang harmonisa yang ketiga
terbentuk menjadi tiga periode gelombang yang berulang pada saat gelombang
yang berulang pada saat gelombang yang fundamentalnya masih berlangsung
dalam satu periode. Hal ini juga untuk gelombang yang lainnya, seperti
gelombang harmonisa yang ke lima juga terbentuk menjadi lima periode
gelombang yang lebih kecil lagi amplitudonya saat gelombang harmonisa yang
fundamental dari gelombang tersebut masih berlangsung dalam satu periode.
2.3.1
Karakteristik Beban [2]
Alat-alat pemakaian tenaga listrik secara umum dapat dibagi dalam empat
kelompok besar : penerangan, tenaga, pemanasan/pendingin dan elektronik.
Data kelompok penerangan termasuk lampu-lampu pijar dan flouresen,
neon, uap merkuri, uap sodium dan lampu metal halide. Beban Tenaga umumnya
terdiri atas berbagai jenis motor listrik dan untuk beban pemanasan banyak
terdapat pada industri sedangkan radio, televisi, sinar-x, peralatan laser, komputer,
peralatan digital, penyearah, osilator dan alat-alat lampu yang dioperasikan
dengan elektronik.
Secara umum dalam sistem ketenagalistrikan, pemakaian tenaga listrik
pada empat kelompok besar diatas tidak megkonsumsi tenaga listrik pada pada
waktu yang bersamaan. Pemakaian beban untuk keperluan penerangan adalah
yang paling sederhana, karena pada umumnya tenaga listrik hanya digunakan
mulai pukul 18.00 sampai dengan pukul 06.00.
Pemakaian beban untuk keperluan tenaga (industri kecil dan besar),
umumnya bekerja 24 jam untuk industri besar dan industri kecil hanya bekerja
pada siang hari saja. Sehingga untuk perubahan beban pada industri besar terjadi
pada saat pagi saja, dan nilainya sangat kecil, selebihnya hampir kontiniu,
sedangkan untuk industri kecil perubahan beban sangat mencolok antara siang dan
malam.
Pemakaian beban untuk daerah komersil dan untuk keperluan rumah
tangga bervariasi. Beban puncak untuk keperluaan rumah tangga terjadi antara
pukul 17.00 sampai dengan pukul 21.00.
2.3.2
Jenis – Jenis Harmonisa [8]
Harmonisa pertama disebut juga frekuensi dasar (fundamental). Jika
frekuensi gelombang harmonisanya sama dengan dua kali frekuensi dasarnya
maka disebut harmonisa kedua, jika frekuensi gelombang harmonisanya sama
dengan tiga kali frekuensi fundamental maka disebut harmonisa ketiga dan
seterusnya. Apabila frekuensi fundamental adalah 50 Hz maka harmonisa
keduanya mempunyai frekuensi 100 Hz, harmonisa ketiganya mempunyai
frekuensi 150 Hz, dan seterusnya. Perbandingan frekuensi harmonik dengan
frekuensi dasar ini disebut dengan orde harmonik.
Berdasarkan dari urutan/ordenya, harmonisa dapat dibedakan menjadi
harmonisa ganjil dan harmonisa Genap. Sesuai dengan namanya harmonisa ganjil
adalah harmonisa ke 1, 3, 5, 7, 9, dan seterusnya. Sedangkan harmonisa Genap
merupakan harmonisa ke 2, 4, 6, 8 dan seterusnya. Namun harmonisa pertama
tidak dapat dikatakan sebagai hamonisa ganjil, karena merupakan komponen
frekuensi fundamental dari gelomabang periodik. Sedangkan harmonisa 0 (nol)
mewakili konstanta atau komponen DC dari gelombang.
Pada suatu sistem tenaga listrik tiga phasa yang seimbang diasumsikan
mempunyai urutan phasa R,S,T (a,b,c), dimana besar arus dan tegangan pada
setiap phasa selalu sama dan berbeda sudut 120o listrik satu sama lain. Sehingga
berdasarkan urutan phasanya, harmonisa dapat dibagi menjadi 3 bagian yaitu :
1. Harmonisa urutan Positif
Harmonisa urutan positif ini mempunyai urutan phasa yang sama seperti
fasor aslinya yang terdiri dari tiga fasor yang sama besarnya, dan saling
berbeda phasa 1200 (R,S,T atau a,b,c). Gambar 2.5 menunjukkan
fundamental fasor merupakan harmonisa urutan positif. Dimana harmonisa
positif ini terdiri dari harmonisa ke-1, ke-4, ke-7, ke-10, dan seterusnya.
I c1
Positive phase
sequence
I a1
I b1
Gambar 2.5 Fundamental Fasor
2. Harmonisa urutan Negatif
Harmonisa urutan negatif memilki urutan phasa yang berlawanan dengan
fasor aslinya yang terdiri dari tiga fasor yang sama besarnya, dan saling
berbeda phasa 1200. (R,T,S atau a,c,b)Seperti yang ditunjukkan pada
Gambar 2.6. Dimana harmonisa negatif ini terdiri dari harmonisa ke-2, ke5, ke-8, dan seterusnya.
I b5
Negative phase
sequence
I a5
I c5
Gambar 2.6 Fasor Harmonik Urutan Negatif
3. Harmonisa urutan Kosong/Nol (zero sequence)
Harmonisa urutan Nol ini memiliki fasor yang sama besarnya dan sephasa
satu sama lain (beda phasa satu sama lain 00), harmonisa ini juga biasa
disebut triplen harmonics. Harmonisa urutan nol terdiri dari harmonisa ke3, ke-6, ke-9, dan seterusnya seperti ditunjukkan oleh Gambar 2.7 sebagai
berikut:
Zero phase sequence
I a3, I b3, I c3
Gambar 2.7 Fasor Harmonik Urutan Nol
Dari jenis-jenis harmonisa berdasarkan urutan phasa diatas maka dapat
disimpulkan dalam Tabel 2.4 sebagai berikut:
Tabel 2.4 Urutan Polaritas Harmonisa pada sistem tiga phasa
Harmonisa Ke-
1
2
3
4
5
6
7
8…
Frekuensi (Hz)
50
100
150
200
250
300
350
400…
Urutan
+
-
0
+
-
0
+
-…
2.3.3
Sumber Harmonisa
Harmonisa bisa muncul dari beban-beban yang terhubung ke sistem
distribusi. Beban-beban pada sistem tenaga listrik dapat dikelompokkan menjadi
dua bagian yaitu beban linier dan beban non-linier yang akan dijelaskan sebagai
berikut [7]:
1. Beban Linear.
Beban linear adalah beban yang memberikan bentuk gelombang keluran
yang linear, artinya arus yang mengalir sebanding dengan impendansi dan
perubahan tegangan. Pada beban yang linear, bentuk gelombang arus akan
mengikuti bentuk gelombang tegangannya. Kalau bentuk gelombang
tegangan sumbernya sinusiodal, maka gelombang arus yang mengalir juga
akan sinusoidal
2. Beban Non Linear.
Baban non linear adalah bentuk gelombang keluarnanya tidak sebanding
dengan tegangan dalam setengah siklus sehingga bentuk gelombang arus
maupun
tegangan
keluarannya
tidak
sama
dengan
gelombang
masukkannya (mengalami Distorsi).
Dari dua macam beban diatas, yang paling mampu menjadi sumber
Harmonisa adalah beban non linear. Hal ini disebabkan karena adanya komponen
semikonduktor yang mana dalam proses kerjanya berlaku sebagai saklar yang
bekerja pada setiap siklus gelombang dari sumber tegangan. Selain itu harmonisa
dapat juga ditimbulkan oleh peralatan penyearah khususnya peralatan yang
menggunakan penyearah dioda dan thyristor. Dalam pemakaian konverter sebagai
sumber daya listrik dapat membawa suatu kerugian pada jaringan listrik yang
merusak bentuk gelombang tegangan dan arus bolak-balik sehingga tidak
merupakan gelombang sinus murni. Peralatan-Peralatan yang dapat menjadi
sumber harmonisa :

Peralatan industri seperti: Mesin Las, UPS (Uninterruptible Power
Suplies), Kontrol Kecepatan Kotor dan sebagainya.

Perlengkapan kantor seperti: Komputer, Mesin Fotocopy, Mesin Fax, Air
Conditioning Load, Elevator, Drive dan sebagainya.

Perlengkapan rumah tangga seperti: Televisi, Microwave, Lampu dan
sebagainya.
2.3.4
Indeks Harmonisa
Dalam menganalisa harmonik terdapat beberapa indeks yang penting
untuk menggambarkan efek dari harmonik pada komponen sistem tenaga.
2.3.4.1 Total Harmonic Distortion (THD)
Total Harmonic Distortion (THD) didefenisikan sebagai persentase total
komponen harmonik terhadap komponen fundamentalnya. Indeks ini digunakan
untuk mengukur deviasi bentuk gelombang periodik yang mengandung harmonik
dari gelombang sinus sempurna. Pada saat terjadi gelombang sinus sempurna
maka nilai THD adalah nol. Berikut ini adalah rumus THD untuk tegangan dan
arus [4].
THD untuk gelombang tegangan adalah :
𝑇𝐻𝐷𝑉 =
2
�∑∞
ℎ=2 𝑉ℎ
𝑉1
.............................................................. (2.8)
Dimana :
𝑉1 = Harga rms tegangan fundamental
𝑉ℎ = Harga rms tegangan harmonisa ke-h
h = 2,3,4,5,...
THD untuk gelombang arus adalah :
𝑇𝐻𝐷𝐼 =
2
�∑∞
ℎ=2 𝐼ℎ
𝐼1
.............................................................. (2.9)
Dimana :
𝐼1 = Harga rms arus fundamental
𝐼ℎ = Harga arus harmonisa ke-h
h = 2,3,4,5,...
2.3.4.2 Individual Harmonic Distortion (IHD) [8]
Individual Harmonic Distortion (IHD) adalah perbandingan antara nilai
Root Mean Square (RMS) dari harmonic individual dengan nilai RMS
fundamental. IHD ini berlaku untuk tegangan dan arus.
𝐼𝐻𝐷𝑛 =
Ih
I1
......................................................................... (2.10)
Dimana :
I n = Harga harmonisa ke-h
I 1 = Harga rms arus fundamental
h = 2,3,4,5,...
Menurut standar Institute of Electronics Engineers (IEEE), IHD 1 akan
selalu bernilai 100%.
2.3.5
Standar Harmonisa [9]
Standar harmonisa yang digunakan adalah standar IEEE 519 “ IEEE
Recommended Practices and Requiretment for harmonic Control in electric in
Electrical Power System “, ada dua kriteria yang digunakan untuk mengevaluasi
distorsi harmonisa yaitu: batasan untuk harmonisa arus (%THD I ) dan batasan
harmonisa tegangan (%THD V ).
%THD I adalah persentase jumlah total arus yang terdistorsi oleh
harmonisa terhadap frekuensi fundamentalnya. Untuk menentukan %THD I
tergantung dari besarnya rasio dari Isc/IL. Isc adalah arus hubng singkat yang ada
pada PCC (Point of Comman Coupling ) sedangkan IL adalah arus beban nominal.
%THD V adalah persentase jumlah total tegangan yang terdistorsi oleh
harmonisa terhadap frekuensi fundamentalnya. %THD V ditentukan oleh tegangan
sistem yang dipakai.
Pada tabel 2.5 ditunjukkan batasan harmonisa arus berdasarkan IEEE 519,
sedangkan tabel 2.6 menunjukkan batasan harmonisa tegangan.
Tabel 2.5 Standar Distorsi Arus Untuk Sistem Distribusi
Maximum harmonic current distortion in % IL
Individual harmonic order (ODD harmonics)
Isc/IL
< 11
11 ≤ h <17
17 ≤ h < 23
23 ≤ h < 35
H ≥ 35
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 – 1000
12
5.5
5
2
1
15
>1000
15
7
6
2.5
1.4
20
Tabel 2.6 Standar Distorsi Tegangan
System voltage
Maximum distortion (in %)
Below 69 kv
69 – 138 kv
> 138 kv
Individual harmonic
3.0
1.5
1.0
Total harmonic
5.0
2.5
1.5