PERENCANAAN FILTER HARMONISA PADA SISI TEGANGAN RENDAH UNTUK MENGURANGI HARMONISA AKIBAT PENAMBAHAN BEBAN PADA SISTEM KELISTRIKAN PT.

Transkripsi

1 PERENCANAAN FILTER HARMONISA PADA SISI TEGANGAN RENDAH UNTUK MENGURANGI HARMONISA AKIBAT PENAMBAHAN BEBAN PADA SISTEM KELISTRIKAN PT. WILMAR GRESIK Pembimbing: 1. Prof. Ir. Ontoseno Penangsang, M.Sc., Ph.D. 2. Ir. Sjamsjul Anam, MT Arko Setiyo P Jurusan Teknik Elektro FTI- ITS Surabaya 2012

2 Daftar Isi PENDAHULUAN LANGKAH-LANGKAH PENYELESAIAN KASUS DASAR TEORI HARMONISA PADA SISTEM KELISTRIKAN PT.WILMAR GRESIK EXISTING SYSTEM DAN PENAMBAHAN BEBAN PERHITUNGAN DAN ANALISIS KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

3 PENDAHULUAN 1. Latar Belakang 2. Batasan Masalah

4 PENDAHULUAN (Latar Belakang) BEBAN NON LINEAR VFD PENAMBAHAN BEBAN NON LINEAR VFD DISTORSI HARMONISA PEMASANGAN FILTER PASIF SINGLE TUNED HARMONISA SISTEM KELISTRIKAN PT. WILMAR GRESIK AMAN

5 PENDAHULUAN (Batasan Masalah) SIMULASI DAN ANALISA MENGGUNAKAN SOFTWARE ETAP 7.0 Sistem Kelistrikan dalam keadaan steady state, semua beban beroperasi, dan menggunakan standar harmonisa IEEE Filter harmonisa dipasang pada tegangan rendah 0,4 kv dengan metode redaman individual menggunakan Single Tuned Filter

6 PENDAHULUAN LANGKAH-LANGKAH PENYELESAIAN KASUS DASAR TEORI HARMONISA PADA SISTEM KELISTRIKAN PT.WILMAR GRESIK EXISTING SYSTEM DAN PENAMBAHAN BEBAN PERHITUNGAN DAN ANALISIS KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

7 LANGKAH-LANGKAH PENYELESAIAN KASUS

9 DASAR TEORI DASAR TEORI HARMONISA FILTER PASIF PENGARUH HARMONISA SINGLE TUNED

10 HARMONISA (1) a.gelombang sinus frekuensi fundamental b.gelombang harmonisa ke-3 c.gelombang harmonisa ke-5 d.gelombang harmonisa ke-7 Beban linier merupakan sumber harmonisa DEVICE 1 Ph Computer Power Supplies 1 Ph Welding Machines 3 Ph Computer Power Supplies 3 Ph UPS 1 Ph Lighting (fluorescent) Electronic Ballast 6 Pulse Variable Speed Drive PRE-DOMINANT HARMONICS 3rd 5th 7th 9th 11th 13th

11 HARMONISA (2) Total Harmonic Distortion (THD) adalah persentase total komponen harmonisa terhadap komponen fundamentalnya. THD k n 2 U U 2 n x100% Digunakan dua limitasi distorsi harmonisa yaitu THD tegangan dan THD arus. Total Demand Distortion (TDD) adalah perbandingan nilai rms antara komponen arus harmonisa dengan arus beban demand maksimum.

12 LIMIT DISTORSI HARMONISA ARUS BERDASARKAN IEEE Std I SC /I L Distorsi Harmonisa Arus Maksimum dalam Persen terhadap I L Orde Harmonisa Individual (Harmonisa Orde Ganjil) <11 11 h h h h TDD LIMIT DISTORSI HARMONISA TEGANGAN BERDASARKAN IEEE Std Tegangan Bus Pada PCC Distorsi Tegangan Individual (%) THD (%) < 20 * 4 2 1,5 0,6 0, ,5 2,5 1 0, ,5 4 1,5 0, , > ,5 1,4 20 Harmonisa orde genap dibatasi 25% dari Harmonisa orde ganjil di atas. Tidak diperbolehkan distorsi arus yang dihasilkan sistem DC, contohnya konverter setengah gelombang 69 kv dan ke bawah ,001 kv sampai 161 kv 1,5 2,5 161,001 kv dan ke atas 1 1,5 * Semua peralatan pembangkit listrik terbatas pada nilai-nilai distorsi arus terlepas dari I SC /I L aktual. dimana : I SC = Arus hubung singkat maksimum pada PCC = Arus beban maksimum (komponen frekuensi fundamental) pada PCC I L

13 PENGARUH HARMONISA Kapasitor selain digunakan untuk memperbaiki faktor daya juga dapat menyebabkan timbulnya resonansi sistem lokal yang diikuti dengan naiknya arus yang sangat besar. Resonansi dibedakan menjadi dua buah resonansi sistem, yaitu resonansi pararel dan resonansi seri. Resonansi Paralel : Tegangan Harmonisa Tinggi Resonansi Seri : Arus Harmonisa Tinggi Pengaruh harmonisa pada transformator adalah adanya arus Eddy dan tekanan isolasi. Harmonisa pada transformator konverter tidak terpengaruh oleh adanya filter yang dipasang pada sisi sistem AC [ J. Arrillaga, DA. Bradley, dan PS. Bodger Power System Harmonics ]

14 FILTER PASIF SINGLE TUNED FILTER Filter pasif berfungsi untuk mengurangi amplitudo satu atau lebih frekuensi tertentu dari sebuah tegangan atau arus dengan cara menyediakan jalur yang rendah impedansinya pada frekuensi-frekuensi harmonisa. Nilai Quality Factor (Q) adalah perbandingan antara Xo dan R. Nilai Q yang tinggi ditala secara tajam pada satu frekuensi harmonisa yang rendah. X R 0 Q Grafik Fungsi Frekuensi Terhadap Impedansi

16 SISTEM KELISTRIKAN PT. WILMAR GRESIK Alternatif suplai listrik pada sistem kelistrikan PT. Wilmar Gresik : Source ID Type Mode Operasi Daya Terpasang (MW) BKR PLN Grid Voltage Control 5,5 STG 1 Steam Turbine Generator Swing 15 STG 2 Steam Turbine Generator Stand by 15 DEG 1 Diesel Generator Stand by 1,6 DEG 2 Diesel Generator Stand by 1,6 Suplai listrik diperoleh dari: BKR PLN (8.963 MVASc ) yang diambil dari Gardu Induk Segara Madu dan STG 1 15 MW PT. Wilmar Gresik memiliki 35 unit beban. Level tegangan distribusi yang digunakan (dalam kv) adalah 20kV;10,5kV; 3,3kV dan 0,4kV.

17 PEMODELAN SISTEM KELISTRIKAN PT. WILMAR GRESIK (1)

21 SUMBER HARMONISA Sumber harmonisa: a. Variable Frequency Drive (VFD) enam pulsa bertipe current source harmonic. Fractionation, Refinery, SNB, BD 01, BD 02, ME Fract, FA-01 Plant, H2 Gas Plant, Oleo TF, dan Boiler Utility. b. Charger enam pulsa bertipe current source harmonic pada beban Electrolyzer 1, 2, dan 3. c. Variable Frequency Drive (VFD) pada beban baru : FA-02/03 Plant, Compressor, Future PK- Crush, dan Future Flour Mill Penggunaan peralatan ini mengakibatkan kondisi harmonisa sistem yang melebihi standar IEEE

23 ALIRAN DAYA SISTEM KONDISI EXISTING PF 84,7% STG 02 Sistem existing menggunakan kapasitor bank pada beban PK-Crush 01, PK-Crush 02, SNB Plant, dan NPK Plant.

24 HARMONISA TEGANGAN SISTEM EXISTING Bus Beban kv % kv THD V (%) Standar IEEE (%) Kondisi SP-BUS ,5 99,90 7,32 5 Exceeds Limit SP-BUS ,5 99,86 7,34 5 Exceeds Limit SP-BUS ,5 99,78 7,38 5 Exceeds Limit SP-BUS ,5 99,79 7,37 5 Exceeds Limit SP-BUS ,5 99,85 7,35 5 Exceeds Limit SP-BUS ,5 99,87 7,34 5 Exceeds Limit SP-BUS ,5 99,85 7,41 5 Exceeds Limit SP-BUS ,5 99,85 7,42 5 Exceeds Limit SP-BUS ,5 99,99 7,32 5 Exceeds Limit SP-BUS ,5 99,94 7,32 5 Exceeds Limit SP-BUS ,5 99,94 7,30 5 Exceeds Limit SP-BUS ,5 99,94 7,30 5 Exceeds Limit SP-BUS ,5 99,93 7,35 5 Exceeds Limit SP-BUS ,5 99,88 7,29 5 Exceeds Limit SP-BUS ,5 99,89 7,24 5 Exceeds Limit CPKO PLANT 0,4 99,90 7,09 5 Exceeds Limit

25 HARMONISA TEGANGAN SISTEM EXISTING Bus Beban kv % kv THDV (%) Standar IEEE (%) Kondisi FA-01 PLANT 0,4 99,18 10,21 5 Exceeds Limit OLEO-TF 0,4 99,94 12,37 5 Exceeds Limit H2 GAS PLANT 0,4 99,39 7,25 5 Exceeds Limit PK-CRUSHING 01 0,4 99,88 10,38 5 Exceeds Limit PK-CRUSHING 02 0,4 99,89 10,27 5 Exceeds Limit NPK-01 PLANT 0,4 99,72 9,55 5 Exceeds Limit JETTY 0,4 99,78 7,08 5 Exceeds Limit CEN-BOILER UTILITY 0,4 99,23 13,29 5 Exceeds Limit AIR COMP-UTILITY 0,4 99,86 6,89 5 Exceeds Limit FRACT-PLANT 0,4 99,78 12,53 5 Exceeds Limit Spektrum harmonisa tegangan SP-BUS REFINERY-PLANT 0,4 99,79 10,94 5 Exceeds Limit TF-NKB 0,4 99,82 7,21 5 Exceeds Limit TF-KB 0,4 99,82 6,94 5 Exceeds Limit SNB-PLANT 0,4 98,69 10,05 5 Exceeds Limit WTR-RESERVOIR 0,4 99,53 7,07 5 Exceeds Limit BD 01 0,4 99,48 9,67 5 Exceeds Limit BD 02 0,4 99,28 10,73 5 Exceeds Limit ME FRACT 0,4 99,70 10,04 5 Exceeds Limit Spectrum harmonisa tegangan bus CEN-BOILER UTILITY

26 Resonansi Sistem Karakteristik impedansi bus SP-BUS Karakteristik impedansi bus SP-BUS Resonansi paralel akibat keberadaan kapasitor bank tercatat pada BUS SP-BUS terletak di frekuensi 650 Hz dengan impedansi sebesar 3,4 Ω. Sedangkan pada bus SP-BUS terletak di frekuensi 650 Hz dengan impedansi 3,482 Ω

27 HARMONISA ARUS SISTEM EXISTING Terdapat tujuh beban yang memiliki distorsi harmonisa arus kondisi existing melebihi standar IEEE Bus Beban Beban TDD I (%) Standar IEEE (%) Orde Dominan SP-BUS REFINERY 13,31 8 5, 11, dan 13 SP-BUS FA-01 9,19 8 5, 7, dan 11 SP-BUS H2-GAS PLANT 23, , 7, dan 11 OLEO TF 16, , 7, dan 11 SP-BUS BOILER UTILITY 16, , 7, dan 11 SP-BUS PK-CRUSH 01 18,75 8 5, 7, dan 11 PK-CRUSH 02 17,10 8 5, 7, dan 11

28 HARMONIC LOAD FLOW THDv 9,67% Orde Dominan 5 T LIMIT TDD HARMONISA ARUS SP-TRF : 8% LIMIT TDD HARMONISA ARUS SP-TRF : 8% LIMIT THD TEGANGAN : 5% T THDv 10,73% Orde Dominan 5 & 7 T THDI 18,75% Orde Dominan 5 & 7 THDI 17,10% Orde Dominan 5 & 7 T

29 Aliran Daya Pada Penambahan Beban Baru Bus Beban kv kw kvar kva PF (%) WS-02 10, ,5 COMPRESSOR 0, ,4 FAL-01 PLANT 0, ,2 BIOREFINERY 0, ,3 FUTURE PK-CRUSH 0, ,5 FUTURE SOYA BEAN 0, FUTURE FLOUR MILL 0, ,3 ELECTROLYZER 1 0, ,8 ELECTROLYZER 2 0, ,8 ELECTROLYZER 3 0, ,8 FA 02/03 0, ,1 MES 0, NPK 02 PLANT 0, ,8 CPC 02 PLANT 0, ,273 90,2 PK-CRUSH 03 0, ,1

30 Perbandingan Harmonisa Sebelum Dan Sesudah Penambahan Beban Baru PERBANDINGAN DISTORSI HARMONISA ARUS KONDISI EXISTING DAN SESUDAH PENAMBAHAN BEBAN PERBANDINGAN DISTORSI HARMONISA TEGANGAN KONDISI EXISTING DAN SESUDAH PENAMBAHAN BEBAN Beban Kondisi Existing TDD I (%) Kondisi Setelah Penambahan Beban Status REFINERY 13,31 14,04 Increase TF-KB 6,47 8,23 Increase FA-01 9,19 8,55 Decrease H2 GAS PLANT 23,56 22,69 Decrease OLEO TF 16,48 15,82 Decrease CEN.BOILER UTILITY 16,75 16,21 Decrease PK-CRUSH 01 18,75 22,45 Increase PK-CRUSH 02 17,10 22,47 Increase Beban Kondisi Existing THD V (%) Kondisi Setelah Penambahan Beban Status REFINERY 10,94 13,09 Increase TF-KB 6,94 8,87 Increase FA-01 10,21 11,98 Increase H2 GAS PLANT 7,25 9,92 Increase OLEO TF 12,37 14,70 Increase CEN.BOILER UTILITY 13,29 15,36 Increase PK-CRUSH 01 10,38 13,27 Increase PK-CRUSH 02 10,27 13,16 Increase

32 PERHITUNGAN FILTER HARMONISA Filter pasif akan dipasang pada bus Refinery-Plant, BD 01, BD 02, Fractionary, CEN-BOILER UTILITY, ME FRACT, OLEO TF, SNB PLANT, FA-01 PLANT, FA-02/03 PLANT, FAL-01 PLANT, Biorefinery, dan FUTURE PK-CRUSH. Bus Jenis Filter kvar (3 fasa) Q facto r Komponen Filter (3 fasa) C (μf) L (μh) R (Ω) REFINERY-PLANT Single Tuned 5th ,571 0,0003 BD 01 Single Tuned 5th ,8 0,001 BD 02 Single Tuned 5th ,2 5,797 0,006 Single Tuned 7th ,6 459,7 0,009 FRACTIONARY Single Tuned 5th ,2 0,001 Bus BD 01 memiliki faktor daya 89,9 % lagging. Perbaikan faktor daya pada bus ini direncanakan hingga mencapai 95%. Daya reaktif yang akan diinjeksikan ke sistem kelistrikan PT. Wilmar Gresik melalui bus BD 01 diperoleh dari perhitungan di bawah ini: Single Tuned 7th ,76 0,001 CEN-BOILER UTILITY Single Tuned 5th 38, ,7 542,2 0,004 Single Tuned 7th 85, ,004 ME FRACT Single Tuned 5th ,9 744,2 0,0076 OLEO TF Single Tuned 5th ,9 0,0026 SNB PLANT Single Tuned 5th ,19 0,001 Besarnya daya reaktif yang akan diinjeksikan ke bus BD 01 adalah sebesar 118,5 kvar dan dibulatkan menjadi 118 kvar. Kapasitor (C) Diketahui frekuensi fundamental sistem kelistrikan PT. Wilmar Gresik menggunakan 50 Hz. FA-01 PLANT Single Tuned 5th ,0005 FA-02/03 PLANT Single Tuned 5th ,4 0,0005 FAL-01 PLANT Single Tuned 5th ,66 0,0003 BIOREFINERY Single Tuned 5th ,642 0,0005 FUTURE PK- CRUSH Single Tuned 5th ,0003

33 PERHITUNGAN FILTER HARMONISA Induktor (L) Orde harmonisa yang hendak diredam adalah orde 5 sehingga didapat frekuensi tuning sebesar 250 Hz. Pemilihan frekuensi tuning untuk meredam harmonisa diberi toleransi dibawah 250 Hzmenjadi frekuensi tuning sebesar 247 Hz. Resistor (R) Faktor kualitas filter (Q) untuk jenis Single Tuned Filter berada dalam rentang 30 sampai 60 dan dipilih Q = 40. Maka nilai resistornya adalah:

34 INPUT HASIL PERHITUNGAN

35 ALIRAN DAYA SETELAH PEMASANGAN FILTER HARMONISA PF 98,6 % STG 02

36 ANALISIS HARMONISA TEGANGAN SETELAH PEMASANGAN FILTER HARMONISA THD V (%) Bus Beban Kondisi Setelah Setelah Penambahan Pemasangan Beban Filter SP-BUS ,49 3,49 SP-BUS ,52 3,48 SP-BUS ,55 3,46 SP-BUS ,55 3,46 SP-BUS ,53 3,47 SP-BUS ,52 3,47 SP-BUS ,59 3,47 SP-BUS ,60 3,48 SP-BUS ,56 3,45 SP-BUS ,80 3,81 SP-BUS ,55 3,49 SP-BUS ,40 3,40 SP-BUS ,21 3,38 CPKO PLANT 9,11 3,04 AIR COMP- UTILITY 8,82 2,79 FRACT-PLANT 14,54 3,23 THD V (%) Bus Beban Kondisi Setelah Penambahan Beban Setelah Pemasangan Filter REFINERY-PLANT 13,09 1,97 TF-NKB 9,34 3,28 TF-KB 8,87 2,79 SNB-PLANT 11,79 4,55 WTR-RESERVOIR 9,08 2,98 BD 01 11,75 2,97 BD 02 12,82 3,59 ME FRACT 12,34 4,87 FA-01 PLANT 11,98 2,05 OLEO-TF 14,70 4,86 H2 GAS PLANT 9,92 4,82 PK-CRUSHING 01 13,27 2,85 PK-CRUSHING 02 13,16 2,93 PK-CRUSHING 03 13,16 2,93 NPK-01 PLANT 12,09 2,95 JETTY 8,95 3,06 CEN-BOILER UTILITY 15,36 3,49 RO/ETP 9,17 3,10 FAL 01 PLANT 12,09 1,75 BIOREFINERY 10,28 1,34 FUTURE PK CRUSH 10,84 1,93 FUTURE SOYA BEAN 8,70 2,80 FUTURE FLOUR MILL 9,73 4,65 ELECTROLYZER 1 26,42 21,56 ELECTROLYZER 2 26,42 21,56 ELECTROLYZER 3 26,42 21,56 FA-02/03 15,13 3,60 MES 8,68 2,79 NPK 02 PLANT 12,09 3,09 CPC 02 PLANT 9,13 3,14

37 Perbandingan Harmonisa Arus Sebelum dan Setelah Pemasangan Filter Harmonisa Beban Kondisi Setelah Penambahan Beban TDD I (%) Setelah Pemasangan Filter Kondisi Harmonisa TF-KB 8,23 2,60 Decrease CPC-01 7,40 2,60 Decrease CPC-02 7,91 2,41 Decrease SNB 6,96 11,09 Increase WTR_RESERVOIR 7,77 2,56 Decrease BD 01 6,38 10,31 Increase BD 02 7,58 7,42 Decrease ME Fract 6,38 4,87 Decrease FA-01 8,55 6,19 Decrease FA-02/03 8,13 4,37 Decrease OLEO TF 15,82 7,62 Decrease H2-GAS PLANT 22,69 25,00 Increase Beban Kondisi Setelah Penambahan Beban TDD I (%) Setelah Pemasangan Filter Kondisi Harmonisa JETTY 7,25 2,47 Decrease FAL-01 PLANT 9,01 7,18 Decrease BIOREFINERY 5,46 9,83 Increase FUTURE PK-CRUSH 9,31 5,96 Decrease FUTURE FLOUR MILL 2,51 5,90 Increase FUTURE SOYA BEAN 6,74 2,07 Decrease ELECTROLYZER 1 30,57 30,64 Increase ELECTROLYZER 2 30,57 30,64 Increase ELECTROLYZER 3 30,57 30,64 Increase TF-NKB 3,62 1,20 Decrease RO/ETP LUMP 7,51 2,54 Decrease CEN.BOILER UTILITY 16,21 6,46 Decrease MES 6,77 2,08 Decrease PK-CRUSH 01 22,45 2,04 Decrease PK-CRUSH 02 22,47 1,95 Decrease PK-CRUSH 03 22,47 1,95 Decrease NPK 01 PLANT 10,81 1,31 Decrease NPK 02 PLANT 10,81 1,31 Decrease

38 Penggunaan Filter Harmonisa Tegangan Menengah Dari Referensi Tugas Akhir Sebelumnya Sebagai Pertimbangan Untuk Lebih Menekan Tingkat Distorsi Harmonisa Setelah pemasangan filter pada bus tegangan rendah yang ditentukan, terjadi penurunan tingkat distorsi harmonisa tegangan pada sistem kelistrikan PT.Wilmar. Namun, untuk bus ME FRACT, SNB PLANT, OLEO TF, H2 GAS PLANT, dan FUTURE FLOUR MILL tingkat distorsi harmonisa tegangannya masih tinggi dan hampir mendekati 5 %. Mempertimbangkan hal tersebut maka dilakukan pemasangan filter pasif tegangan menengah yang telah dirancang oleh Ersalina W padatugas akhir sebelumnya. Bus Beban Sebelum Pemasangan Filter MV THD V (%) Setelah Pemasangan Filter MV SP-BUS ,49 2,02 SP-BUS ,48 2,02 SP-BUS ,46 2,01 SP-BUS ,46 2,01 SP-BUS ,47 2,01 SP-BUS ,47 2,01 SP-BUS ,47 2,04 SP-BUS ,48 2,04 SP-BUS ,45 1,99 SP-BUS ,81 2,31 SP-BUS ,49 2,02 SP-BUS ,40 1,97 SP-BUS ,38 1,96 CPKO PLANT 3,04 1,67 AIR COMP-UTILITY 2,79 1,47 FRACT-PLANT 3,23 2,94 REFINERY-PLANT 1,97 1,67 TF-NKB 3,28 1,86 TF-KB 2,79 1,53 SNB-PLANT 4,55 3,88 WTR-RESERVOIR 2,98 1,63 Bus Beban THD V (%) Sebelum Pemasangan Filter MV Setelah Pemasangan Filter MV BD 01 2,97 2,27 BD 02 3,59 2,92 ME FRACT 4,87 4,09 FA-01 PLANT 2,05 1,99 OLEO-TF 4,86 4,09 H2 GAS PLANT 4,82 3,83 PK-CRUSHING 01 2,85 1,53 PK-CRUSHING 02 2,93 1,60 PK-CRUSHING 03 2,93 1,60 NPK-01 PLANT 2,95 1,61 JETTY 3,06 1,71 CEN-BOILER UTILITY 3,49 3,05 RO/ETP 3,10 1,72 FAL 01 PLANT 1,71 1,41 BIOREFINERY 2,71 2,25 FUTURE PK CRUSH 1,92 1,81 FUTURE SOYA BEAN 2,67 1,39 FUTURE FLOUR MILL 4,51 3,51 ELECTROLYZER 1 21,46 19,85 ELECTROLYZER 2 21,46 19,85 ELECTROLYZER 3 21,46 19,85 FA-02/03 3,68 3,56 MES 2,66 1,38 NPK 02 PLANT 2,95 1,61 CPC 02 PLANT 3,00 1,64

39 Penggunaan Filter Harmonisa Tegangan Menengah Dari Referensi Tugas Akhir Sebelumnya Sebagai Pertimbangan Untuk Lebih Menekan Tingkat Distorsi Harmonisa Beban Sebelum Pemasangan Filter MV TDD I (%) Setelah Pemasangan Filter MV Kondisi Harmonisa CPKO 1,84 1,00 Decrease AIR COMP 2,59 1,31 Decrease FRACTIONARY 6,00 2,63 Decrease REFINERY 9,19 3,35 Decrease TF-KB 2,60 1,38 Decrease CPC-01 2,60 1,32 Decrease CPC-02 2,41 1,43 Decrease SNB 11,09 7,06 Decrease WTR_RESERVOIR 2,56 1,39 Decrease BD 01 10,31 4,94 Decrease BD 02 7,42 3,93 Decrease ME Fract 4,87 3,23 Decrease FA-01 6,19 3,38 Decrease FA-02/03 4,37 2,85 Decrease OLEO TF 7,62 5,83 Decrease H2-GAS PLANT 25,00 25,53 Increase ELECTROLYZER 1 30,64 30,65 Increase ELECTROLYZER 2 30,64 30,65 Increase ELECTROLYZER 3 30,64 30,65 Increase TF-NKB 1,20 1,86 Decrease Beban Sebelum Pemasangan Filter MV TDD I (%) Setelah Pemasangan Filter MV Kondisi Harmonis a RO/ETP LUMP 2,54 1,40 Decrease CEN.BOILER UTILITY 6,46 3,71 Decrease MES 2,08 1,08 Decrease PK-CRUSH 01 2,04 1,20 Decrease PK-CRUSH 02 1,95 1,06 Decrease PK-CRUSH 03 1,95 1,06 Decrease NPK 01 PLANT 1,31 0,7 Decrease NPK 02 PLANT 1,31 0,7 Decrease JETTY 2,47 1,37 Decrease FAL-01 PLANT 7,18 3,03 Decrease BIOREFINERY 9,83 6,38 Decrease FUTURE PK-CRUSH 5,96 3,42 Decrease FUTURE FLOUR MILL 5,90 6,74 Increase FUTURE SOYA BEAN 2,07 1,08 Decrease

40 PERBANDINGAN WAVEFORM ARUS Sebelum Pemasangan Filter Setelah Pemasangan Filter

42 KESIMPULAN Pada kondisi existing, kapasitor bank yang dipergunakan untuk koreksi faktor daya menyebabkan fenomena resonansi paralel yang memperbesar total distorsi harmonisa sistem (harmonic amplification). Pemasangan tiga unit beban Electrolyzer serta penambahan beban VFD baru merupakan penyebab tingginya THD arus dan tegangan. Untuk mengoptimalkan faktor daya dan meredam distorsi harmonisa serta meminimalkan potensi resonansi sistem, maka perlu direncanakan filter pasif yang dipasang pada level tegangan rendah. Bus yang dipilih sebagai lokasi pemasangan filter harmonisa adalah bus Refinery Plant, BD 01, BD 02, Fractionary, Central Boiler Utility, ME Fract, OLEO TF, SNB Plant, FA-01 Plant, FA-02/03 Plant, FAL-01 Plant, Biorefinery, dan Future PK-CRUSH. Single Tuned Filter orde 5 dipasang pada bus Refinery Plant, BD 01, BD 02, Fractionary, Central Boiler Utility, ME Fract, OLEO TF, SNB Plant, FA-01 Plant, FA-02/03 Plant, FAL- 01 Plant, Biorefinery, dan Future PK-CRUSH untuk meredam harmonisa orde 5 dan Single Tuned Filter orde 7 dipasang pada bus Fractionary, BD 02, Central Boiler Utility, dan ME Fract. Harmonisa tegangan untuk keseluruhan sistem berhasil diturunkan. Namun masih terdapat lima unit beban yang harmonisa tegangannya cukup besar dan mendekati 5 % yaitu ME FRACT, SNB Plant, OLEO TF, H2 Gas Plant, dan Future Flour Mill. Sehingga sebagai referensi dipergunakan filter pasif hasil perancangan dari Ersa W.M, S.T yang dipasang Filter dipasang pada bus tegangan menengah 10,5 kv. Terdapat delapan unit beban yang mengalami kenaikan total distorsi harmonisa arus termasuk tiga unit beban Electrolyzer sedangkan dua puluh dua unit beban lainnya berhasil diturunkan secara signifikan.

43 SARAN Distorsi harmonisa arus pada beban Electrolyzer terbukti cukup efektif diredam menggunakan filter pasif yang dipasang pada level tegangan rendah dengan metode peredaman individual. Namun masih terdapat lima unit beban yang harmonisa tegangannya cukup besar dan mendekati 5 %. Sebagai tindak lanjut upaya peredaman harmonisa maka dapat diuji menggunakan filter pasif yang dipasang dengan gabungan antara metode peredaman individual dan group. Seiring dengan penambahan beban serta penambahan kapasitas daya, diperlukan pula studi lebih lanjut mengenai permasalahan kualitas daya (power quality) seperti kompensasi daya reaktif dan peredamanan distorsi harmonisa untuk mengamankan peralatan tenaga listrik pada pabrik serta memperpanjang umur dari peralatan tersebut.

44 DAFTAR PUSTAKA 1. Kusko, Alexander, Marc T.Thompson. Power Quality in Electrical Systems. McGraw-Hill Companies, Inc Werda Mukti, Ersalina. Analisis Pemasangan Electrolyzer dan Perencanaan Filter Harmonisa Pada Sistem Kelistrikan PT. Wilmar Gresik Untuk Meredam Tingkat Distorsi Harmonisa. Tugas Akhir. ITS 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 , Rizkytama, Ardian. Perencanaan High Pass dan Single Tuned Sebagai Filter Harmonisa Pada Sistem Kelistrikan Tabang Coal Uograding Plant (TCUP) Kalimantan Timur. Tugas Akhir. ITS Kusko, Alexander, Marc T.Thompson. Power Quality in Electrical Systems. McGraw-Hill Companies, Inc Stevenson, William D, Analisis Sistem Tenaga Listrik, Diterjemahkan oleh Kamal Idris, Erlangga, Jakarta.1983.

45 TERIMA KASIH