BAB 2 ANALISIS ARUS FASA PADA KONEKSI BEBAN BINTANG DAN POLIGON UNTUK SISTEM MULTIFASA

Transkripsi

1 BAB ANALISIS ARUS FASA PADA KONEKSI BEBAN BINTANG DAN POLIGON UNTUK SISTEM MULTIFASA.1 Pendahuluan Pada sstem tga fasa, rak arus keluaran nverter pada beban dengan koneks delta dan wye memlk hubungan yang lnear. Hal n dsebabkan karena faktor pengal semua komponen harmonsa arus fasa pada nverter dengan koneks delta selalu sama. Dengan demkan analss rak arus keluaran nverter tga fasa cukup dlakukan pada salah koneks beban delta dan rak arus keluaran pada beban wye dapat dcar dar ekuvalens yang ada. Konds berbeda terjad pada sstem multfasa. Pada bab n akan dbahas bagamana harmonsa arus yang terjad pada beban multfasa yang terhubung bntang dan polgon. Kemudan dar analss tersebut dapat dambl kesmpulan ekuvalens antara beban dengan koneks bntang dan polgon untuk komponen fundamental.. Analss arus fasa dengan beban terhubung bntang Gambar -1 memperlhatkan beban nverter yang terhubung bntang. Beban dwakl oleh resstans, R S, dan nduktans, L S. Pada analss n ttk netral beban dbarkan mengambang. Msalkan tegangan fasa ke ground (ttk tengah sumber DC) adalah j0 h { θ ( ) γ (-1) h= k 1 v = V sn h j 1 dmana j = 1,,3 LN,nomor fasa π γ = N k = 0,1,,3 L h = orde harmonsa N = jumlah fasa 10

2 Bab Analss arus fasa pada koneks beban bntang 11 dan polgon untuk sstem multfasa 4 3 Gambar -1. Skematk beban multfasa terhubung bntang. Maka tegangan beban (tegangan fasa-netral) dapat dperoleh sebaga N 1 jn = ( 1) j0 0 N (-) = 1 j v N v v Dengan memasukkan persamaan (-1) ke persamaan (-) maka dperoleh tegangan beban adalah h { θ ( ) γ (-3) h= k 1 h Nk v = V sn h j 1 jn Dengan membag persamaan (-3) dengan nduktans, L, maka arus fasa dapat dtuls sebaga, h= k 1hω L { θ ( ) γ (-4) h Nk = sn h j 1 js Pada persamaan datas dapat dsmpulkan bahwa kecual untuk arus urutan nol yang bernla nol, faktor pengal ampltudo setap komponen harmonsa adalah selalu sama yatu. Tess Den

3 Bab Analss arus fasa pada koneks beban bntang 1 dan polgon untuk sstem multfasa.3 Analss arus fasa pada beban dengan koneks polgon Gambar - memperlhatkan beban nverter yang terhubung polgon. Tegangan fasa-ground pada koneks beban n sama dengan pada beban nverter yang terhubung bntang. Tegangan beban, yang merupakan tegangan fasa-fasa dapat dcar dengan, v { h[ θ ( j γ ] { h[ θ jγ ] = j, j + 1 = v j0 v j + 1,0 = sn sn h k 1 Persamaan datas dapat dsederhanakan menjad ( j γ vj, j+ 1= V sn cos h (-5) hγ h θ h= k 1 (-6) Persamaan (-6) dapat dgunakan untuk mencar arus beban pada setap fasa dan dperoleh j, j+ 1 ( j hγ γ = sn cos h h= k 1hω L (-7) Dar persamaan arus beban tersebut, maka arus fasa dapat dtentukan dan dperoleh persamaan berkut, ( j hγ γ jp = j, j+ 1 j 1, j = 4sn sn h h= k 1hω L Dmana (-8) 0 untuk h = Nk hγ N 1 sn = rγ r = 1,L sn untuk h = Nk ± ( r Tess Den

4 1 Bab Analss arus fasa pada koneks beban bntang 13 dan polgon untuk sstem multfasa N1 Gambar -. Skematk beban multfasa terhubung polgon. Dar persamaan (-8) datas dapat dlhat bahwa arus fasa pada beban yang terhubung polgon memlk faktor pengal yang berbeda-beda untuk setap komponen harmonsanya kecual untuk kasus sstem tga fasa (N = 3). Untuk N = 3, fasa 1 N 1 r = 1,L = 1 sn 0 untuk h= 3k hγ = π sn untuk h= 6k ± 1 3 sehngga dperoleh 1P π h θ h= k 1hω L 3 (-9) h 3k = 3sn Pada kasus tga fasa nla r akan bernla 1 sehngga faktor pengal setap komponen harmonsa selalu bernla tetap kecual untuk harmonsa urutan nol yang selalu bernla nol. Tess Den

5 Bab Analss arus fasa pada koneks beban bntang 14 dan polgon untuk sstem multfasa Dar persamaan(-4), dperoleh arus fasa untuk beban tga fasa dengan koneks wye adalah 1S = sn{ hθ (-10) hω L h= k 1 h 3k Dar persamaan (-9) dan persamaan (-10), bsa dlhat hubungan antara ampltudo arus fasa nverter tga fasa dengan beban polgon dan bntang pada sstem tga fasa adalah 1P = 31 S Sedangkan untuk sstem lan msalnya sstem lma fasa (N = 5) dperoleh N 1 r = 1,L = Maka arus fasa 1 pada nverter lma fasa dengan beban terhubung polgon adalah hπ π 1 P = 4sn sn h h= k 1hω L 5 5 (-11) dengan 0 untuk h= 5k hπ π sn = sn untuk h= 10k ± π sn untuk h= 10k ± 3 5 Sedangkan arus fasa 1 pada nverter lma fasa dengan beban terhubung bntang adalah 1S π h θ h= k 1hω L 5 (-1) h 5k = sn Dsn terlhat bahwa faktor pengal arus fasa pada beban bntang selalu Tess Den

6 Bab Analss arus fasa pada koneks beban bntang 15 dan polgon untuk sstem multfasa sama sedangkan pada beban polgon tdak selalu sama. Dengan demkan hubungan antara arus fasa nverter lma fasa dengan beban polgon dan beban bntang tdak lnear..4 Ekuvalens beban bntang dan polgon Untuk arus fundamental yang sama, maka dapat dcar hubungan antara nla beban bntang dan polgon. Dengan mengambl hanya komponen fundamentalnya saja (h = 1) arus fasa pada nverter multfasa dengan beban bntang adalah js = sn{ θ ( j γ ωl (-13) S Sedangkan pada nverter multfasa dengan beban polgon, arus fasanya adalah jp ( j ) γ 1 γ = 4sn sn ωlp (-14) Dengan membandngkan persamaan (-13) dan persamaan (-14) maka dperoleh hubungan antara beban bntang dan polgon pada konds daya sama besar (arus fasa sama besar) yatu, LP γ = 4sn (-15) LS Dengan cara yang hampr sama, persamaan (-15) juga berlaku untuk resstans dan mpedans..5 Penutup Dar analss datas dapat dambl kesmpulan bahwa pada nverter multfasa hubungan antara arus fasa nverter dengan beban polgon dan beban bntang adalah tdak lnear. Dengan demkan maka untuk mencar rak arus keluaran nverter pada masng-masng jens koneks beban dbutuhkan analss yang berbeda. Tess Den