Perencanaan High Pass dan Single Tuned Filter Sebagai Filter Harmonisa Pada Sistem Kelistrikan Tabang Coal Upgrading Plant (TCUP) Kalimantan Timur

Transkripsi

1 Perencanaan High Pass dan Single Tuned Filter Sebagai Filter Harmonisa Pada Sistem Kelistrikan Tabang Coal Upgrading Plant (TCUP) Kalimantan Timur Ardian Rizkytama Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Kampus ITS Keputih Sukolilo Surabaya 60 Abstract: Tabang Coal Upgrading Plant (TCUP) is one of the largest coal miners, located in East Kalimantan region. This company uses a lot of motors equipped with Variable Speed Drive (VSD) in the process of mining, especially for changes in the raw coal into briquettes. Variable Speed Drive (VSD) is a power electronics equipment that serves to regulate the motor speed, but the use of Variable Speed Drive (VSD) may create new problems that can reduce the power quality in electrical systems, the problem is harmonics. With these harmonics, the system often experience such interference or disturbance, like the transformer becomes hot quickly even burn. To overcome the harmonics occur, then the harmonic filters is used. Harmonic filters are installed on this system is a passive filter types, namely single-tuned filters and high pass filters. The filters in addition to overcoming the harmonics function can also improve the power factor. The selection of passive filters depends on the characteristics of the voltage on harmonics local systems will be tuned. From the simulation result, it is finally obtained that the installation and optimization of passive filter were able to increase power factor from 90,6% to 95,7% and decrease the power consumption from 0,473 MVA to 9,93 MVA on the side of Steam Generator. Moreover, THD and IHD voltage in each load bus has decreased in the state of below available standard. Another result was the decrease of THD rate in each feeder connected to load bus. Keywords: Single Tuned, High Pass, Harmonics, Power Factor Abstrak: Tabang Coal Upgrading Plant (TCUP) adalah salah satu perusahaan penambang batu bara yang terletak di daerah Kalimantan Timur. Perusahaan ini banyak menggunakan motor yang dilengkapi Variable Speed Drive (VSD) dalam proses penambangannya, terutama untuk perubahan batu bara mentah menjadi briket. Variable Speed Drive (VSD) merupakan suatu peralatan elektronika daya yang berfungsi untuk mengatur kecepatan motor, namun penggunaan Variable Speed Drive (VSD) dapat menimbulkan masalah baru yang dapat menurunkan kualitas daya pada sistem kelistrikan, masalah tersebut adalah harmonik. Dengan adanya harmonik tersebut, system sering kali mengalami gangguan diantaranya adalah transformator menjadi cepat panas bahkan terbakar. Untuk mengatasi harmonik yang terjadi, maka digunakanlah filter harmonik. Filter harmonik yang dipasang di sistem ini adalah jenis filter pasif, yaitu filter single tuned dan filter high pass. Filter tersebut selain berfungsi untuk mengatasi harmonik juga dapat meningkatkan faktor daya. Pemilihan jenis filter pasif tergantung dari karakteristik harmonisa tegangan pada sistem lokal yang harmoniknya akan diredam. Setelah disimulasikan didapatkan bahwa pemasangan filter pasif dan optimisasi filter pasif dapat meningkatkan faktor daya 90,6% menjadi 95,7% dan konsumsi daya menurun dari 0,473 MVA menjadi 9,93 MVA pada sisi Steam Generator. Selain itu, THD dan IHD tegangan pada tiap bus beban dapat turun dan berada di bawah standard yang digunakan. Dampak lainnya adalah turunnya nilai THD arus pada tiap feeder yang terhubung pada bus beban. Kata Kunci : Single Tuned, High Pass, Harmonik, Faktor Daya PENDAHULUAN Seiring dengan kemajuan zaman, sistem kelistrikkan indonesia juga ikut berkembang. Semakin berkembangnya sistem kelistrikan maka konsumsi daya juga akan meningkat. Tingginya konsumsi daya perlu diatasi dengan adanya penggunaan peralatan elektronika daya seperti konverter untuk memaksimalkan penggunaan daya aktif dan memudahkan dalam pengaturan kecepatan motor. Akan tetapi dengan penggunaan peralatan elektronika daya dengan berlebihan dapat menimbulkan masalah baru di sistem kelistrikan. Tabang Coal Upgrading Plant (TCUP) adalah sebuah plant penambangan Batu Bara, di bangun oleh THIESS Pty Ltd yang terletak di Kalimantan Timur. Dalam proses produksinya, banyak menggunakan motor yang dikendalikan oleh inverter. Oleh karena penggunaan inverter yang terlalu berlebihan, menyebabkan arus fundamental tidak berbentuk sinusoidal lagi. Selain itu terdapat beberapa peralatan yang sering terbakar akibat kasus diatas.

2 Karena pengaruh yang disebabkan adanya harmonik sangat besar, maka diperlukan suatu usaha untuk menekan harmonik yang terjadi. Salah satu usaha tersebut adalah dengan merencanakan suatu fiter pasif yang ditala pada orde harmonisa tertentu sehingga harmonik dominan yang terjadi dapat ditekan sedemikian rupa sehingga harmonik yang terjadi berada pada nilai di bawah standar yang telah ditentukan. Perancangan filter harmonisa bukan hanya untuk menala harmonik pada orde tertentu, akan tetapi juga digunakan sebagai kompensator daya reaktif yang mampu mengurangi rugi-rugi daya, serta meningkatkan kapasitas saluran dan mengurangi drop voltages. Selain adanya keuntungan dari sisi teknis, penggunaan filter pasif sebagai filter harmonik dan korektor faktor daya juga mempunyai keuntungan dari sisi ekonomi karena dengan adanya korektor faktor daya, kapasitas saluran akan bertambah sehingga memungkinkan adanya penambahan peralatan produksi lain seperti motor sehingga dapat meningkatkan produksi industri tersebut. Tujuan yang hendak dicapai adalah mempelajari kualitas daya dari sistem kelistrikan di Tabang Coal Upgrading Plant (TCUP) Kalimantan Timur, khususnya tentang harmonik yang terjadi, memodelkan dan mensimulasikan sistem kelistrikan tersebut dengan software ETAP 5.0.3, menganalisis hasil simulasi dan meredam harmonik yang terjadi dengan merancang filter pasif menggunakan software ETAP Dengan demikian, diharapkan terjadi perbaikan kualitas daya listrik dan pemakain daya listrik menjadi optimal. Digunakan software ETAP 5.0.3, karena mampu menganalisis harmonik baik itu menampilkan spektrum harmonik maupun karakteristik impedansi. ETAP dapat juga menganalisis aliran daya serta hubung singkat diperlukan sebagai pelengkap dalam analisis harmonik. Perhitungan-perhitungan yang terdapat dalam ETAP sudah akurat, hal ini terbukti bahwa perhitungan sederhana dalam analisis aliran daya maupun hubung singkat sudah sesuai dengan dasar teori. Sedangkan kelemahan ETAP dalam analisis harmonik adalah tidak terdapat desain filter aktif, sehingga untuk meredam harmonik, digunakan filter pasif. Terdapat beberapa jenis filter pasif, diantaranya adalah filter single tuned, highpass (damped), highpass (undamped), by pass, 3 rd order damped dan 3 rd order C type. Selain itu tampilan ETAP sangat menarik dan toolbarnya yang cukup sederhana, sehingga dalam pengerjaanya tidak perlu menggunakan bahasa pemrograman. Karena di dalam ETAP hanya dapat merancang filter pasif, maka desain filter pasif yang digunakan adalah filter single tuned dan filter highpass (damped). Filter single tuned digunakan untuk menala harmonik orde yang paling dominan, sedangkan filter highpass (damped) digunakan untuk menala orde harmonik yang terjadi hampir merata dan tidak sesuai dengan standard individual harmonics distortion (IHD) yang dikeluarkan oleh IEEE (berdasarkan IEEE Std ). Hasil yang diperoleh diharapkan dapat memberikan manfaat dalam dunia industri sehingga dapat diterapkan di dunia industri yang memiliki masalah dalam harmonik. Serta dapat meningkatkan penguasaan IPTEK di bidang Peningkatan Kualitas Daya. LANDASAN TEORI Pada suatu tegangan V, daya aktif, daya reaktif dan daya total adalah sebanding dengan arus dan akan sesuai dengan persamaan, yaitu: S = = P + Q ( V I Cosθ ) + ( V I Sinθ ) () Faktor daya merupakan salah satu indikator baik buruknya kualitas daya listrik. Faktor daya didefinisikan sebagai perbandingan antara daya aktif dan daya reaktif. Faktor daya juga disimbolkan sebagai cos θ, dimana: P Cos θ = pf = () S Salah satu cara yang lazim untuk memperbaiki faktor daya adalah dengan cara kompensasi daya reaktif dimana sebagian kebutuhan daya reaktif yang dibutuhkan beban didapat dari kompensator daya reaktif. Salah satu kompensator daya reaktif adalah kapasitor bank dengan rating kvar sebagai berikut: ( tanϑ tanϑ ) Q = P (3) awal t arg et Penambahan daya reaktif tersebut dibatasi pada nilai faktor daya maksimal 00% dan tidak merubah keadaan leading atau lagging sistem sehingga tidak merusak beban terpasang. Q Q Apparent Power θ Active Power Reactive Power Gambar. Hubungan Daya Pada Rangkaian AC Q (VAR) θ θ P = P S (VA) S (VA) Gambar. Diagram Fasor Daya P (Watt)

3 Gambar menunjukan, bahwa daya total adalah vektor penjumlahan antara daya aktif dan daya reaktif, sedangkan pada gambar, adalah gambar perbaikan faktor daya dengan kompensator daya reaktif (kapasitor) yang dibutuhkan untuk memperbaiki faktor daya beban adalah sebagai berikut: Daya reaktif pada p.f awal Q = P x tan θ (4) Daya reaktif pada p.f yang diperbaiki Q = P x tan θ ; (5) dimana P = P = konstann Sehingga rating kapasitor yang diperlukan untuk memperbaiki faktor daya adalah, Daya reaktif ( Q ) = Q Q (6) Atau, Daya reaktif ( Q ) = P x (tan θ - tan θ ) (7) Harmonik adalah gangguan yang terjadi dalam sistem distribusi tenaga listrik yang disebabkan adanya distorsi gelombang arus dan tegangan. Distorsi gelombang arus dan tegangan ini disebabkan adanya pembentukan gelombang- fundamentalnya. Gelombang non sinusoidal dapat terbentuk dengan menjumlahkan gelombang gelombang sinusoidal, seperti terlihat pada Gambar 3 gelombang dengan frekuensi kelipatan bulat dari frekuensi Istilah harmonik sering dipakai untuk menjelaskan penyimpangan gelombang sinusoidal yang berhubungan dengan arus dan tegangan dari amplitudo dan frekuensi yang berbeda. Dalam sistem tenaga listrik, definisi harmonik dapat dijelaskan sebagai komponen sinusoidal dari gelombang periodik yang mempunyai frekuensi kelipatan bilangan bulat (integer) dari frekuensi dasar. Frekuensi dasar dari gelombang tersebut dinamakan frekuensi fundamental dan gelombangnya dinamakan komponen fundamental. Untuk sistem tenaga dengan frekuensi dasar f0, frekuensi dari harmonik orde ke-n adalah n f0. Frekuensi harmonik yang bukan merupakan kelipatan bulat (integer) dari frekuensi dasar disebut interharmonik. Bagian dari interharmonik biasa disebut dengan sub-harmonik. Subdari harmonik memiliki nilai frekuensi yang lebih kecil frekuensi dasar. Total Harmonic Distortion (THD) merupakan parameter harmonisa yang didefinisikan sebagai persentase total komponen harmonisa terhadap komponenn fundamentalnya (komponen dapat berupa tegangan atau arus) Secara mum digunakan indeks harmonisa yaitu : Gambar 3.(a) Gelombang Fundamental Gambar 3.(b) Gelombang Harmonik Ketiga Gambar 3.(c) Gelombang Hasil Penjumlahan. Gambar 4 (a). Limit Distorsi Arus Harmonik Sesuai IEEE Standard THD V = h= V V h atau THD I = h= I I h (8) Gambar 4 (b). Limit Distorsi Tegangan Harmonik Sesuai IEEE Standard 59-99

4 Fungsi filter pasif secara sederhana dapat dikatakan sebagai jalan yang harus dilewati harmonisa sehingga harmonisa tidak sampai lewat pada sistem dan beban lain yang mengganggu sistem. Sedangkan filter aktif dibentuk dari peralatan elektronika daya yang lebih mahal daripada filter pasif. Filter pasif dibentuk dari kapasitor, induktor dan resistor. Terdapat berbagai macam konfigurasi filter pasif, antara lain band pass (single tune), high pass, double band pass, and composite. Gambar 5 berikut ini menyajikan bentuk konfigurasi, plot R-X, dan plot Z-ω. Gambar 5. Macam-macam konfigurasi filter pasif METODOLOGI Tabang Coal Upgrading Plant (TCUP) Kalimantan Timur mendapat pasokan daya dari dua pembangkit. Satu pembangkit berkapasitas 0 MWatt, sedangkan yang lainnya berkapasitas,5 MWatt. Pembangkit yang berkapasitas rendah hanya digunakan sebagai back up pada waktu start motor-motor besar saja. Jadi untuk kondisi normal hanya digunakan satu pembangkit saja dengan kapasitas 0 MWatt. Pada sistem kelistrikan Tabang Coal Upgrading Plant (TCUP) Kalimantan Timur tidak terdapat trafo step up untuk menaikkan tegangan output dari generator. Akan tetapi tegangan output generator langsung disalurkan ke masingmasing bus beban. Dari tiap-tiap bus ini tegangan akan diturunkan. Tegangan output generator adalah kvolt dan langsung disalurkan, diturunkan menjadi 690 Volt maupun 380 Volt tergantung tegangan beban motor yang beroperasi. Dari output generator, mensuplay beban motor induksi berkapasitas 00 dan 80 kwatt, serta beban lump sebesar 0 kva. Dari bus beban diatas disalurkan melalui kabel sepanjang 400 meter untuk mensuplay beban MCC, dan 3 serta dialirkan lagi dengan kabel sepanjang 500 meter mensuplay bus pumping station. Dari pumping station tegangan diturunkan dari kvolt menjadi 380 Volt mensuplay water reserve pump, MCC 4 dan MCC 5. Aliran daya diambil pada saat beban dalam keadaan full load (semua beban beroperasi) dan sistem juga berada dalam keadaan steady state. Pada keadaan ini maka didapat bahwa sistem memerlukan pasokan daya sebesar 0,47 MVA dengan faktor daya 90,6% pada sisi supply Generator. Hampir pada seluruh bus beban memiliki faktor daya yang lebih dari 85%, namun ada beberapa bus untuk motormotor besar mempunyai power faktor dibawah 85%, yaitu beban motor di Bus MCC Driyer, Bus MCC Briquette dan Bus MCC 3. Akan tetapi power faktor pada bus-bus tersebut masih diatas 85%. Berikut tabel konsumsi daya pada bus beban. Tujuan studi ini adalah untuk melakukan kajian terhadap harmonik yang terjadi pada TCUP serta membuat desain filter yang sesuai untuk meredam atau menala harmonik yang terjadi, hal ini sesuai dengan apa yang telah dijelaskan pada bab pendahuluan. Dengan studi ini diharapkan akan didapatkan filter pasif yang sesuai, untuk menala harmonik yang timbul pada sistem kelistrikan Tabang Coal Upgrading Plant (TCUP) Kalimantan Timur, sehingga didapatkan sistem kelistrikan dengan nilai THD yang sesuai standart serta mencegah kerusakan-kerusakan yang diakibatkan harmonik. Kajian yang dilakukan adalah analisa harmonik serta desain filter pasif dengan menggunakan single tuned filter dan high pass filter. Untuk menyelesaikan masalah harmonik yang terjadi pada sistem kelistrikan di Tabang Coal Upgrading Plant (TCUP) Kalimantan Timur, mengacu pada metode seperti yang ditunjukkan pada flowcart gambar 6. Pengumpulan data pada Tabang Coal Upgrading Plant (TCUP) Kalimantan Timur merupakan hal yang paling utama dan merupakan titik awal untuk menyelesaikan permasalahan studi kasus ini. Pengumpulan data melipui spesifikasi generator sebagai penyuplai utama sistem kelistrikan, spesifikasi rating trafo, dan spesfikasi rating semua beban. Setelah semua data terkumpul, maka dilakukan pemodelan sistem yang meliputi analia harmonik baik harmonik arus maupun tegangan. Pemodelan sistem kelistikan berdasakan data-data yang telah diperoleh pada Tabang Coal Upgrading Plant (TCUP) Kalimantan Timur untuk kemudian dilakukan simulasi, meggunakan software ETAP Simulasi dilakukan untuk mengetahui spectrum harmonik pada masing-masing bus untuk harmonik tegangan dan masing-masing kabel untuk mengetahui harmonik arus. Setelah didapatkan nilai harmonik pada orde yang dominan, kemudian dilakukan perhitungan desain filter pasifnya untuk menala orde dominan tersebut. Setelah parameter-parameter yang dihitung didapatkan, maka nilai-nilai tersebut dimasukan sebagai data pada filter pasif di software ETAP Setelah filter pasif terpasang, maka perlu dianalisa, apakah terjadi resonansi parallel maupun seri sehingga nilai harmonik membesar atau filter yang didapatkan sudah sesuai. Kemudian hasil studi dapat disimpulkan.

5 START Table. Konsumsi daya pada Main Bus PENGUMPULAN DATA PEMODELAN SISTEM ANALISA LOAD FLOW KOREKSI FAKTOR DAYA ANALISA HARMONISA DESAIN FILTER PASIF HARMONIK OK KESIMPULAN YES Gambar 6. flowchart langkah-langkah peredaman harmonik di TCUP HASIL DAN PEMBAHASAN Perencanaan filter pasif dan simulasi dilakukan dengan menggunakan software ETAP Oleh karena itu maka data yang diperlukan adalah data aliran daya, karakteristik resonansi dan karakteristik harmonisa tegangan. Harmonisa tegangan dijadikan parameter karena filter pasif yang direncanakan adalah filter pasif yang dipasang shunt terhadap sistem. Namun, dampak dari pemasangan filter pasif yang direncanakan ini juga berdampak pada harmonisa arus. Berikut adalah tabel untuk konsumsi daya secara detail. Table. Konsumsi daya pada Bus Generator Beban kv kw kvar kva pf PS_AUX SUPPLY 0, ,5 YKK ,0 YKK ,9 Beban Lumped Load (50 kva) 0, ,0 NO REKONFIGURASI NILAI DAYA REAKTIF Beban kv kw kvar kva pf Bus MCC DRIYER 0, ,3 Bus MCC BRIQUETTE 0, ,9 Bus MCC 3 0, ,8 Bus Aux (spare) 0, Table 3. Konsumsi daya pada Bus Pumping Station Beban kv kw kvar kva pf Water Reserve Pump 0, ,0 Bus MCC 4 0, ,0 Bus MCC 5 0, ,0 Pada seluruh bus terjadi penurunan tegangan yang bervariasi dari tegangan rating sebesar kv untuk bus generator menjadi 0,995 kv, untuk main bus turun menjadi 0,97 kv dan untuk bus pumping station turun menjadi 0,966 kv. Sedangkan untuk nilai power faktor ketiga bus diatas sudah tergolong bagus, kecuali untuk bus pumping station yang memang mempunyai beban-beban lump load dengan power faktor sebesar 85%. Berikut adalah data harmonik sebelum dipasang filter harmonik. Table 4. Profil THD Tegangan pada Sistem Kelistrikan Tabang Coal Upgrading Plant (TCUP) Kalimantan Timur Bus THD V (%) Standard (%) Condition Bus Generator 0,9 5 NOT OK PS_Aux_Supply (0 kva) 9,0 5 NOT OK Main Bus,08 5 NOT OK Bus MCC DRIYER 8,48 5 NOT OK Bus MCC BRIQUETTE 0,59 5 NOT OK Bus MCC 3,64 5 NOT OK Bus Pumping Station,6 5 NOT OK Water Reserve Pump Stat. 0,40 5 NOT OK MCC 4 9,89 5 NOT OK MCC 5 0,6 5 NOT OK Dari tabel diatas dapat diketahui bahwa dari seluruh bus yang ada pada Tabang Coal Upgrading Plant (TCUP) Kalimantan Timur, nilai harmonik tegangannya masih dibawah standard (berdasarkan IEEE Std ). Oleh karena bus MCC BRIQUETTE dan MCC 3 mempunyai nilai harmonik tertinggi, maka perencanaan pemasangan filter dilakukan pada kedua bus tersebut. Sedangkan untuk fenomena resonansi, tidak terjadi adanya resonansi seri serta sedikit terjadi resonansi paralel, yaitu hanya terdapat pada 6 bus saja, Main Bus adalah penyuplai resonasi paralel tersebut.

6 Gambar 7. Sistem Kelistrikan Tabang Coal Upgrading Plant (TCUP) Kalimantan Timur Table 5. Profil THD arus sistem kelistrikan Tabang Coal Upgrading 360 Plant (TCUP) Kalimantan Timur 0 3 THD Bus To Bus (Feeder) i Standard Condition Rating kapasitor (dalam Farad) komponen filter adalah, (%) (%) Bus Generator PS_Aux_Supply 8 8 OK. 0,406 34,6. 0,69 Bus Generator Main Bus 9 5 NOT OK Frekuensi Tuning = 50 Hz (orde 5) Main Bus MCC DRIYER 7 5 NOT OK Maka, komponen reaktor filter, Main Bus MCC NOT OK BRIQUETTE 50 5 Main Bus MCC NOT OK.., ,6.5 0,7 Main Bus Pumping Station 36 NOT OK Water Reserve. 34,6. 0,7. 0 0,053 Ω Pump Stat. 9 Dan komponen resistansi filternya adalah, Pumping Station Pumping Station Pumping Station MCC 4 MCC NOT OK NOT OK Untuk perancangan filter pasif harmonik, dipasang pada THD terbesar. Yaitu terletak pada bus MCC BRIQUETTE dan MCC 3. Berikut adalah contoh perhitungan perancangan filter pasif harmonik, baik single tuned orde 5 dan high pass penalaan orde pada bus MCC BRIQUETTE. Tegangan line-netral : 0,69 0,398 3 Frekuensi Sudut :... 3, ,6 Untuk Single tuned orde 5 dipilih Q = 45 sehingga, Apabila kvar yang digunakan (Q c ) sebesar 360 kvar , ,0059 Ω Sedangkan untuk high pass filter, apabila digunakan (Qc) sebesar 80 kvar, maka Rating kapasitor (dalam Farad) komponen filter adalah,. 60,03 34,6. 0,69 Frekuensi Tuning = 550 Hz (orde ) Maka, komponen reaktor filter,.., ,6. 0,07. 34,6. 0, ,0 Ω

7 MCC BRIQUETTE MCC 3 Dan komponen resistansii filternya adalah, Berikut adalah tabulasi lengkap desain filter pasif. Bus Table 6. Tabulasi lengkap desain filter pasif Jenis Filter Orde Filter C Single 5,064 mf Tuned 7,605 mf High Pass,03 mf Single 5,604 mf Tuned 7,605 mf High Pass 80,4 µf L R 0,7 mh 0,0059 Ω 0,087 mh 0,004 Ω 0,07 mh 4,8 Ω 0,6 mh 0,009 Ω 0,3 mh 0,006 Ω 0, mh 7,3 Ω Fungsi utama filter pasif adalah menyediakan jalan untuk dilewati oleh harmonik sehingga harmonik tidak mengalir ke system dan membahayakan sistem. Oleh karena itu, pemasangann filter pasif pasti akan berakibat pada turunnya harmonik pada system kelistrikan Tabang Coal Upgrading Plant (TCUP) Kalimantan Timur. Setelah pemasangan filter harmonik, dilakukan run frekuensi untuk melihat efek dari pemasangan filter tersebut, sehingga didapat karakteristik impedansii terhadap waktu. Berikut adalah pengaruh pemasangan filter pasif terhadap harmonik. Berikut adalah tabel 4.0 yang berisi tabulasi mengenai THD tegangan yang ada di setiap bus setelah filter harmonik dipasang. Terlihat bahwa semua THD tegangan sudah dibawah standard (berdasarkan IEEE Std ). Table 8. Profil THD arus sistem kelistrikan Tabang Coal Upgrading Plant (TCUP) Kalimantan Timur setelah Pemasangan Filter Bus To Bus (Feeder) Bus Generator PS_Aux_Supply Bus Generator Main Bus Main Bus MCC DRIYER Main Bus MCC BRIQUETTE Main Bus MCC 3 Main Bus Pumping Station Pumping Station Water Reserve Pump Stat. Pumping Station MCC 4 Pumping Station MCC 5 THD i (%) Standard (%) Berikut adalah Spektrum dan Waveform dari THD arus pada bus-bus yang dilakukan pemasangan filter harmonik. Gambar 8. Spektrum Harmonik Arus Bus MCCC BRIQUETTEE setelah dipasang filter Conditi on 8 OK 5 OK OK 5 OK Table 7. Profil THD Tegangan pada Sistem Kelistrikan Tabang Coal Upgrading Plant (TCUP) Kalimantan Timur setelah Pemasangan Filter Bus Bus Generator PS_Aux_Supply (0 kva) Main Bus Bus MCC DRIYER Bus MCC BRIQUETTE Bus MCC 3 Bus Pumping Station Water Reserve Pump Stat. MCC 4 MCC 5 THD V (%),35,56,38,90 3,78 4,7,40,,05,90 Standard Condition (%) Gambar 9. Waveform Harmonik Arus Bus MCCC BRIQUETTEE setelah dipasang filter Selain THD tegangan, THD arus juga mengalami penurunan yang signifikan. Berikut disajikan pada tabel 4., menunjukkan bahwa THD arus turun sesuai dengan standard (berdasarkan IEEE Std ) ). Untuk IHD arus yang lebih lengkap, disajikan pada lampiran. Gambar 0. Karakteristik Impedansi Bus MCCC BRIQUETTEE setelah dipasang filter

8 KESIMPULAN Dari hasil simulasi dan analisa di atas, maka dapat disimpulkan:. Pemasangan kompensasi daya reaktif untuk perbaikan faktor daya dan perbaikan tegangan pada bus dapat menimbulkan permasalahan baru yaitu meningkatnya harmonisa pada sistem. Peningkatan harmonisa tersebut terjadi akibat adanya fenomena resonansi parallel, dimana resonansi parallel terjadi karena kapasitansi kapasitor, sumber harmonisa dan reaktansi induktor transformator terhubung parallel sehingga karakteristik impedansi terhadap frekuensi pada bus menjadi naik. Dengan naiknya nilai impedansi maka apabila terdapat arus yang kecil, harmonisa tegangan akan menjadi tinggi sehingga dapat menyebabkan overvoltage.. Pada system kelistrikan Tabang Coal Upgrading Plant (TCUP), terjadi peningkatan nilai faktor daya dari 90,6% pada kondisi eksisting menjadi 95,7% pada sisi Generator (setelah dipasang filter pasif). 3. Terjadi penghematan konsumsi daya reaktif sebesar,550 Mvar dari 4,47 Mvar menjadi,877 Mvar pada sisi Generator. 4. Terjadi kenaikan tegangan pada seluruh bus beban hingga di atas 95% tegangan nominal. 5. THD tegangan dan IHD tegangan pada semua bus beban turun dan berada di bawah standard yang digunakan. 6. THD arus pada seluruh feeder berada di bawah standard yang digunakan, namun masih ada beberapa feeder yang mempunyai IHD arus yang melebihi standard. Untuk mendapatkan hasil peredaman harmonisa arus dan tegangan yang sangat efektif maka diperlukan studi lebih lanjut (misalnya saja melalui hibrida filter pasif dan filter aktif). [7]. J. C. Das, Passive Filters Potentialities and Limitations, IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 40, no., Januari/Februari 004. [8]. Nguyen, T.T., Optimal Harmonic Filter Design Procedure, Electric Power Systems Research, 3 page 7-, Elsevier, 99. RIWAYAT HIDUP Ardian Rizkytama dilahirkan di kota Probolinggo, 4 Desember 985. Penulis adalah putra ke- dari 4 bersaudara. Penulis memulai karir akademis di SDN Sukabumi II Probolinggo hingga lulus pada tahun 998, setelah itu Penulis melanjutkan pendidikan di SLTPN 5 Probolinggo dan lulus pada tahun 00. Lalu Penulis melanjutkan pendidikan di SMUN Probolinggo hingga lulus pada tahun 004 dan kemudian melanjutkan pendidikan di Politeknik Negeri Malang (Polinema) Jurusan Teknik Elektronika Industri dan lulus pada tahun 007. Pada pertengahan tahun 007 Penulis melanjutkan pendidikan untuk mengambil gelar Sarjana Teknik Elektro di Institut Teknologi Sepuluh Nopember di Jurusan Teknik Elektro pada Program Pendidikan Teknik Sistem Tenaga melalui program Lintas Jalur. DAFTAR PUSTAKA []. R. H. Miller, J.H Malinowski, Power System Operation, New York : McGraw-Hill Inc, 994. []. J. Arrillaga, D. A. Bradley, P. S. Bodger, Power System Harmonics, John Wiley & Sons, 985. [3]. Gary W. Chang, Paulo F. Ribeiro, Harmonics Theory, P_/ctoc/c_frame.htm, 006. [4]. IEEE Std Guide for Application and Specification of Harmonic Filters. [5]. Sharaf, Adel M., Michael E. Fisher, An Optimization Based Technique For Power System Harmonic Filter Design, Electric Power Systems Research 30 page 63-67, Elsevier, January 994. [6]. W. Mack Grady dan Surya Santoso, Understanding Power System Harmonics, 8 Agustus 006.