Analisis Pemasangan Detuned Reactor dan Perancangan Filter Harmonisa Pada Sistem Kelistrikan Pabrik Kaca

dokumen-dokumen yang mirip
Analisis Unjuk Kerja Filter Pasif dan Filter Aktif pada Sisi Tegangan Rendah di Perusahaan Semen Tuban, Jawa Timur

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 1, No. 1 (Sept. 2012) ISSN: B-97

STUDI HARMONIK FILTER PASIF PADA SISI TEGANGAN RENDAH PADA SISTEM KELISTRIKAN PT. SEMEN TONASA V SULAWESI SELATAN

Perencanaan High Pass dan Single Tuned Filter Sebagai Filter Harmonisa Pada Sistem Kelistrikan British Oil Company Gresik, Jawa Timur

Studi Analisis dan Mitigasi Harmonisa pada PT. Semen Indonesia Pabrik Aceh

Perencanaan Filter Hybrid untuk Mengurangi Dampak Harmonisa pada PT. Semen Indonesia Pabrik Rembang

ANALISIS HARMONIK DAN PERANCANGAN SINGLE TUNED FILTER PADA SISTEM DISTRIBUSI STANDAR IEEE 18 BUS DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE ETAP POWER STATION 4.

Studi Harmonik Filter Pasif pada Sisi Tegangan Rendah pada Sistem Kelistrikan PT. Semen Tonasa V Sulawesi Selatan

ANALISIS HARMONIK DAN PERANCANGAN HIGH PASS DAMPED FILTER

Studi Perencanaan Filter Hybrid Untuk Mengurangi Harmonisa Pada Proyek Pakistan Deep Water Container Port

PERANCANGAN FILTER DENGAN METODE MULTISTAGE PASSIVE FILTER PADA PROYEK PAKISTAN DEEP WATER CONTAINER PORT

BAB 1 PENDAHULUAN. tertentu seperti beban non linier dan beban induktif. Akibat yang ditimbulkan adalah

Desain Filter Pasif Pada Sistem Kelistrikan Industri Guna Mengurangi Distorsi Harmonisa

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

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. induk agar keandalan sistem daya terpenuhi untuk pengoperasian alat-alat.

Perencanaan Filter Hybrid untuk Mengurangi Dampak Harmonisa pada PT. Semen Indonesia Pabrik Rembang

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. 2.1 Sistem Catu Daya Listrik dan Distribusi Daya

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. Beban non linier pada peralatan rumah tangga umumnya merupakan peralatan

NASKAH PUBLIKASI PERANCANGAN HIGH PASS DAMPED FILTER PADA SISTEM DISTRIBUSI STANDAR IEEE 9 BUS DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE ETAP POWER STATION 7.

I Wayan Rinas. Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana Kampus Bukit Jimbaran, Bali, *

PENENTUAN PERALATAN UNTUK MEREDAM HARMONISA BERDASAKAN JENIS SUMBER HARMONISA, ORDE DAN MAGNITUDE HARMONISA DENGAN MEMPERHITUNGKAN BIAYA INVESTASI

PENYEMPURNAAN DESAIN FILTER HARMONISA MENGGUNAKAN KAPASITOR EKSISTING PADA PABRIK SODA KAUSTIK DI SERANG - BANTEN

50 Frekuensi Fundamental 100 Harmonik Pertama 150 Harmonik Kedua 200 Harmonik Ketiga

ANALISA GANGGUAN PADA ELECTRIC ARC FURNACE (EAF) AKIBAT ARUS INRUSH TRANSFORMATOR & RESONANSI FILTER HARMONISA PABRIK PELEBURAN BAJA PT.

Perancangan Filter Harmonisa Pasif untuk Sistem Distribusi Radial Tidak Seimbang

BAB I PENDAHULUAN. tombak pemikulan beban pada konsumen. Gangguan-gangguan tersebut akan

tuned filter dan filter orde tiga. Kemudian dianalisa kesesuaian antara kedua filter

Peredaman Harmonik Arus pada Personal Computer All In One Menggunakan Passive Single Tuned Filter

ANALISA GANGGUAN PADA ELECTRIC ARC FURNACE (EAF) AKIBAT ARUS INRUSH TRANSFORMATOR & RESONANSI FILTER HARMONISA PABRIK PELEBURAN BAJA PT.

Analisa Harmonisa Sistem Kelistrikan Pabrik Peleburan Baja PT. Ispat Indo Surabaya Akibat Perubahan Konfigurasi dan Pergantian Trafo Utama

FILTER AKTIF SHUNT 3 PHASE BERBASIS ARTIFICIAL NEURAL NETWORK (ANN) UNTUK MENGKOMPENSASI HARMONISA PADA SISTEM DISTRIBUSI 220/380 VOLT

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Pembangkit Harmonisa Beban Listrik Rumah Tangga. Secara umum jenis beban non linear fasa-tunggal untuk peralatan rumah

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

LAMPIRAN A RANGKAIAN CATU DAYA BEBAN TAK LINIER. Berikut adalah gambar rangkaian catu daya pada lampu hemat energi :

BAB 1 PENDAHULUAN. Pemakaian energi listrik pada bangunan industri sebaiknya menjadi kajian

Simulasi dan Analisis Fenomena Resonansi Akibat Harmonisa Orde Genap dengan Menggunakan Software ETAP

IDENTIFIKASI KUALITAS DAYA LISTRIK GEDUNG UNIVERSITAS PGRI SEMARANG

Arrifat Lubis

NOPTIN HARPAWI NRP Dosen Pembimbing Prof. Dr. Ir. Adi Soeprijanto, MT Ir. Sjamsjul Anam, MT

BAB 3 METODE PENELITIAN. Serdang. Dalam memenuhi kebutuhan daya listrik industri tersebut menggunakan

Aplikasi Low Pass RC Filter Untuk Mengurangi Harmonisa Pada Lampu Hemat Energi

SIMULASI PEMASANGAN FILTER HARMONISA PADA SISTEM TENAGA LISTRIK MENGGUNAKAN SOFTWARE ETAP

Penentuan Peralatan Untuk Meredam Harmonisa Berdasakan Jenis Sumber Harmonisa, Orde dan Magnitude Harmonisa dengan Memperhitungkan Biaya Investasi

ANALISIS HARMONISA YANG DIHASILKAN CYCLOCONVERTER DENGAN BERBAGAI PARAMETER

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. yaitu beban linier dan beban non-linier. Beban disebut linier apabila nilai arus dan

Aplikasi Filter Pasif Pada Beban Inverter Tiga Fase Berbeban

BAB I PENDAHULUAN. tegangan, disebabkan jarak sumber ke saluran yang sangat jauh ke beban

BAB 1 PENDAHULUAN. Pemakaian daya listrik dengan beban tidak linier banyak digunakan pada

Sistem Perbaikan Faktor Daya Pada Penyearah Diode Tiga Phasa Menggunakan Hysteresis Current Control

Oleh : ARI YUANTI Nrp

BAB 1 PENDAHULUAN. kelistrikan maka konsumsi daya semakin meningkat. Seperti halnya komputer,

Perencanaan Filter Harmonisa Pada Sisi Tegangan Rendah Untuk Mengurangi Harmonisa Akibat Penambahan Beban Pada Sistem Kelistrikan PT.

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 1, No. 1 (Sept. 2012) ISSN: B-91

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Bandar Udara Internasional Kualanamu terletak 39 Km dari kota Medan dan

Peredaman Resonansi Harmonisa Pada Sistem Kelistrikan Industri Menggunakan Filter Hybrid Dengan Konduktansi Variable

Analisis Power Quality Pada Sistem Kelistrikan PT. Indopipe Polyplast

ANALISIS PENGARUH PENGOPERASIAN BEBAN- BEBAN NON-LINIER TERHADAP DISTORSI HARMONISA PADA BLUE POINT BAY VILLA & SPA

Reduksi Harmonisa dan Ketidakseimbangan Tegangan menggunakan Hybrid Active Power Filter Tiga Fasa berbasis ADALINE-Fuzzy

Penanganan Harmonisa Terhadap Peningkatan Kualitas Daya Listrik Berbasis Software Etap (Studi Kasus : Pabrik Semen Tonasa V)

ANALISIS HARMONISA AKIBAT PENGGUNAAN LAMPU LED HARMONICS ANALYSIS ON THE USE OF LED LAMP

² Dosen Jurusan Teknik Elektro Industri 3 Dosen Jurusan Teknik Elektro Industri

Penggunaan Filter Daya Aktif Paralel untuk Kompensasi Harmonisa Akibat Beban Non Linier Menggunakan Metode Cascaded Multilevel Inverter

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB 1 PENDAHULUAN. Energi listrik merupakan peran penting dalam kehidupan diberbagai sektor

APLIKASI FILTER PASIF SEBAGAI PEREDUKSI HARMONIK PADA INVERTER TIGA FASE

ANALISIS HARMONISA TEGANGAN DAN ARUS LISTRIK DI GEDUNG DIREKTORAT TIK UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

Rancang Bangun Rangkaian AC to DC Full Converter Tiga Fasa dengan Harmonisa Rendah

ANALISIS PENGARUH BEBAN NONLINIER TERHADAP KINERJA KWH METER INDUKSI SATU FASA

Gambar 1.1 Gelombang arus dan tegangan pada beban non linier

BAB I PENDAHULUAN. perhatian utama pada dunia industri. Banyak faktor yang menjadi penentu kualitas daya dari

ANALISIS KUALITAS DAYA LISTRIK DI PABRIK GULA TRANGKIL PATI DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE ETAP 12.6

BAB 1 PENDAHULUAN. adalah rectifier, converter, inverter, tanur busur listrik, motor-motor listrik,

Aplikasi Filter Pasif Rc Untuk Mereduksi Harmonik Pada Ac/Dc/Ac Konverter. Asnil*) *Staf Pengajar Jurusan Teknik Elektro, FT-UNP

Dosen Pembimbing : Prof. Ir. Ontoseno Penangsang, M.Sc, Ph.D. Dimas Fajar Uman Putra, ST., MT. Oleh : Rahmat Septian Wijanarko

ABSTRAKSI ANALISIS DISTORSI HARMONIK PADA SISTEM DISTRIBUSI DAN REDUKSINYA MENGGUNAKAN TAPIS HARMONIK DENGAN BANTUAN ETAP POWER STATION 4.

BAB III METODE PENELITIAN

II. TINJAUAN PUSTAKA

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. rendah banyak dibahas dalam forum-forum kelistrikan. Permasalahan kualitas daya

ANALISA PENANGGULANGAN THD DENGAN FILTER PASIF PADA SISTEM KELISTRIKAN DI RSUP SANGLAH

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

BAB 1 PENDAHULUAN. Perkembangan pemakaian peralatan elektronika dengan sumber DC satu fasa

Reduksi Harmonisa Arus Sumber Tiga-Fasa Dengan Transformator Penggeser Fasa

BAB 1 PENDAHULUAN. Peradaban manusia modern adalah salah satunya ditandaidengan kemajuan

BAB I PENDAHULUAN. jarang diperhatikan yaitu permasalahan harmonik. harmonik berasal dari peralatan yang mempunyai karakteristik nonlinier

3.2.3 Teknik pengumpulan data Analisis Data Alur Analisis... 42

ANALISIS PENGARUH HARMONISA TERHADAP PANAS PADA BELITAN TRANSFORMATORDISTRIBUSI

ISSN : e-proceeding of Engineering : Vol.4, No.3 Desember 2017 Page 3157

Kualitas Daya Listrik (Power Quality)

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. Pembangkit tegangan tinggi DC sangat diperlukan pada riset dibidang fisika

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Saat ini sebagian besar pemakaian beban listrik di masyarakat hampir 90%

BAB 1 PENDAHULUAN. ini terlihat dengan semakin banyaknya penggunaan peralatan elektronik baik pada

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. berdasarkan induksi medan magnet stator ke statornya, dimana arus rotor motor ini

Variasi Tuning dan Quality Factor pada Perancangan Single-Tuned Passive Filter untuk Optimasi Reduksi Distorsi Harmonik

DAMPAK PENGGUNAAN KAPASITOR PADA SISTEM DISTRIBUSI YANG TERKONTAMINASI HARMONISA

WATAK HARMONIK PADA INVERTER TIGA FASA TAK BERBEBAN

Perancangan Low Pass RC Filter untuk Mereduksi Harmonik pada Lampu Hemat Energi (LHE) 20W

ANALISIS FILTER HARMONISA PASIF UNTUK MENGURANGI HARMONISA PADA PENYEARAH TERKENDALI SATU FASA

BAB I PENDAHULUAN. industri, tegangan masukan pada peralatan tersebut seharusnya berbentuk

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN. dibawah Kementrian Keuangan yang bertugas memberikan pelayanan masyarakat

ANALISIS PENGARUH HARMONISA TERHADAP FAKTOR-K PADA TRANSFORMATOR

Transkripsi:

JURNAL TEKNIK POMITS Vol., No., (0-6 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 60 E-mail: ontosenop@ee.its.ac.id, suryomgt@ee.its.ac.id 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 59-99 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 BMT 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 BMT turun dari 6,00% menjadi,85% dan bus BMT3 turun dari 5,98% menjadi,84%. Kata Kunci Detuned Reactor, Filter Pasif, Harmonisa I. PENDAHULUAN AAT ini sebagian besar industri menggunakan peralatan Slistrik yang bersifat non linear [] 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, kabel, serta peralatan lainya [0]. 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 []. 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 [] 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. Gambar. Gelombang Terdistorsi Akibat Harmonisa (a Gelombang sinus frekuensi fundamental (b. Gelombang harmonisa ke-3; (b. Gelombang harmonisa ke-5 (c Gelombang terdistorsi

JURNAL TEKNIK POMITS Vol., No., (0-6 3 Tabel 4. Total distorsi harmonisa tegangan bus saat kondisi existing Standar IEEE Rating kv THD V (% (% B5F 3,5 0,85 5 BMT 3,5,04 5 BMT 0,4 6,00 5 BMT. 3,5, 5 BMT3 0,4 5,98 5 BMT3. 3,5,6 5 BMT4 0,4 0,8 5 BMT4. 3,5,03 5 BMT5 3,5,0 5 BPK3 3,5 0,8 5 BPK4 3,5 0,8 5 BPK5 3,5 0,8 5 Dari Tabel di atas diketahui pada bus BMT dan BMT3 memiliki nilai harmonisa tegangan yang melebihi dari standar IEEE Std. 59-99 (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 Individual (% Melebihi Standar BMT 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 Bus To Feeder Beban TDD I (% Standar IEEE (% B5F3. BMT. LMelt 9, 8 B5F3. BMT3. LMelt 8,9 8 B5F6 B5F4. L-BL- 3, 8 B5F7 B5F. L-BL- 3,3 8 Dari Tabel diatas terdapat beban dimana tingkat distorsi harmonisa arus yang melebihi standar IEEE Std. 59-99 (kolom diberi highlight oranye yakni LMelt dan LMelt. 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 Rating kv Existing THD V (% Tanpa Detuned Reactor Kondisi BBC4 0,4 0,64,58 Naik BBH 0,4 0,67,07 Naik BBH 0,4 0,67,07 Naik BBH3 0,4 0,67,07 Naik BC4 3,5 0,85,37 Naik B5F 3,5 0,85,48 Naik BMT 3,5,04,79 Naik BMT 0,4 6,00 5,46 Naik BMT. 3,5,,77 Naik BMT3 0,4 5,98 5,44 Naik BMT3. 3,5,6,8 Naik BMT4 0,4 0,80,7 Naik BMT4. 3,5,03,73 Naik BMT5 3,5,0,78 Naik BPK3 3,5 0,8,0 Naik BPK4 3,5 0,8,0 Naik BPK5 3,5 0,8,0 Naik 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 To Feeder Tanpa Detuned Kondisi Existing Reactor B5S B5F3,70 4,06 Naik B5S B5F7,3,39 Naik B5S B5F5. 7,3,85 Naik B5S B5F4,97 4, Naik B5S B5F3. 6, 7,33 Naik B5S B5F5. 3,09 3,5 Naik B5S B5F6,83 6,74 Naik

JURNAL TEKNIK POMITS Vol., No., (0-6 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: k U n n THD U dimana : 00% U n : komponen harmonisa U k : komponen fundamental : komponen harmonisa maksimum yang diamati Tabel. Limit distorsi harmonisa untuk sistem distribusi 0 V- 69 kv [9] Distorsi Harmonisa Arus Maksimum dalam Persen terhadap I L I SC /I L Orde Harmonisa Individual (Harmonisa Orde Ganjil < h 7 7 h 3 3 h 35 35 h TDD * < 0 4,5 0,6 0,3 5 0 50 7 3,5,5 0,5 8 50 00 0 4,5 4,5 0,7 00 000 5,5 5 5 > 000 5 7 6,5,4 0 Tabel. Limit distorsi tegangan berdasarkan IEEE Std 59-99 Tegangan Bus Pada PCC Distorsi Tegangan Individual (% THD (% 69 kv dan ke bawah 3 5 69,00 kv sampai 6 kv,5,5 6,00 kv dan ke atas,5 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 [] 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. III. PENENTUAN DAN PERHITUNGAN FILTER 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.453 kw. Faktor daya sistem tercatat sebesar 94. % pada sisi grid PLN. Tabel 3. Aliran daya bus beban kondisi existing kv % kv kw kvar kva PF (% BC4 3,5 97,0 488 7 538 90,7 B5F 3,5 97,00 95 69 536 86,6 BMT 3,5 97,04 0 47,08 90,8 BMT. 3,5 96,86 54 348 644 84, BMT3. 3,5 96,66 540 346 64 84, BMT4. 3,5 97,0 36 7 4 85,8 BMT5 3,5 97,05 0 49,60 4 89,9 BPK3 3,5 96,54 307,0 8 357 86,0 BPK4 3,5 96,56 307,0 8 357 86,0 D. Filter Harmonisa [] 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 BPK5 3,5 96,50 463,0 8 54 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., No., (0-6 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 BMT 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 BMT 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 BMT dilakuka n melalui perhitungan di bawah ini: P ( tanθ tanθ 535 08,65kVar ( tan( cos 0,86 tan( cos 0,98 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: P ( tanθ tanθ 533 07,87kVar ( tan( cos 0,86 tan( cos 0,98 a. Perencanaan Filter Harmonisa Untuk Bus BMT Single Tuned Filter Orde5 yang direncanakan memerlukan kompensasi daya reaktif sebesar 9,35 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 Diketahui frekuensi fundamental sistem Pabrik kaca menggunakan 50 Hz Vll kvar ; kvar V kvar 3 ll ωoc ; c x ω c 3 43, 0 c 857,8µF 3 π 50 0,4 0 ( ( Induktor (L O V ll Orde harmonisa yang hendak diredam adalah orde 5 sehingga didapat frekuensi tuning sebesar 50 Hz. Pemilihan frekuensi tuning untuk meredam harmonisa terkadang memerlukan sedikit toleransi, dalam hal ini dipilih frekuensi tuning 47 Hz. Pergeseran frekuensi tuning ini diperlukan untuk meng-cover frekuensi harmonisa yang akan diredam agar didapat performa maksimum dari filter. X L X C X O ; ωnl ωnc L X L 0,000484H 6 ( ωn c ( π 47 ( 857,8 0 ω L π 50( 0,000484 0, 5 o 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: X o Q ; X o 0,5 R 0, 005Ω R Q 30 Single Tuned Filter Orde7 yang direncanakan memerlukan kompensasi daya reaktif sebesar 79,9 kvar dipasang dengan hubungan delta pada level tegangan 0,4 kv. Kapasitor (C Vll kvar ; kvar V ll ωoc ; kvar c x ω c 3 6,43 0 c 55,8µF 3 π 50 0,4 0 ( ( O V ll 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. X L X C X O ; ωnl ωnc L 0,0004H 6 ( ωn c ( π 347 ( 55,8 0 X ω L π 50 0,0004 0, 56 L o Resistor (R ( Ω X o Q ; X o 0,56 R 0, 004Ω R Q 30 b. Perencanaan Filter Harmonisa Untuk Bus BMT3 Single Tuned Filter Orde5 yang direncanakan memerlukan kompensasi daya reaktif sebesar 9,03 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. 3

JURNAL TEKNIK POMITS Vol., No., (0-6 5 Bus BMT BMT3 Tabel 9. Jenis dan nilai komponen perencanaan filter pasif harmonisa Komponen Filter (3 fasa Jenis Filter kva R Q fak tor C (μf L (mh R (Ω Single Tuned 5th 43, 30 857,8 0,484 0,005 Single Tuned 7th 6,43 30 55,8 0,4 0,004 Single Tuned 5th 43,0 30 855,7 0,485 0,005 Single Tuned 7th 6,7 30 5,6 0,405 0,004 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, % menjadi 95,%, serta faktor daya pada beberapa bus mengalami kenaikan dari kondisi sebelumnya,sedangkan faktor daya pada bus BMT. dan bus BMT3. 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 BMT dan BMT3 pada level tegangan rendah. B. Harmonisa Sistem Setelah Pemasangan Filter Tabel 0. Perbandingan tingkat distorsi harmonisa tegangan sebelum dan sesudah pemasangan filter THD V (% Existing Setelah Pemasangan Filter B5F5.,00 0,98 Tabel menunjukkan bahwa pada beberapa bus beban, distorsi harmonisa arus mengalami kenaikan akibat pemasangan filter. Pada bus beban B5F4. mengalami kenaikan 7,6% menjadi 3,35%. Sedangkan pada bus B5F. mengalami kenaikan 0,9% menjadi 3,6%. Namun, keadaan dua bus ini masih aman, dikarenakan masih dibawah standar IEEE Std. 59-99. 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. 59-99. 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 A. C. Karakteristik Impedansi Sistem Gambar. Karakteristik impedansi bus BMT setelah pemasangan filter B5F5.,00 0,98 B5F3.,04 0,70 B5F3.,04 0,70 B5F.,48,45 BMT 6,00,85 B5F4.,99,59 BMT3 5,98,84 Dari Tabel 0 tampak bahwa performa filter harmonisa yang dipasang di bus BMT dan BMT3 untuk meredam harmonisa tegangan memberikan hasil redaman yang sangat baik. Tabel. Total distorsi harmonisa arus setelah pemasangan filter Existing TDD I (% Setelah Pemasangan Filter Kondisi Harmonisa BMT. 9,,87 Turun BMT3. 8,9,83 Turun B5F4. 3, 3,35 Naik B5F. 3,3 3,6 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., No., (0-6 6. 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,84%. 3. Terdapat dua unit beban yang mengalami kenaikan total distorsi harmonisa arus sedangkan dua unit beban lainnya berhasil diturunkan secara signifikan. Gambar 4. Diagram proses pembuatan kaca Pada plant Melting Furnace berfungsi sebagai tungku untuk memanaskan material padat sampai melebur dan memiliki suhu temperatur sampai 670 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, - 50AW00ST 45 kvar (x $5.68-75AW00ST 5 kvar (x $ 8.606 TOTAL $4.4 x Rp.9.00,- Rp..860.800,- DAFTAR PUSTAKA [] 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. 7, no. 6, pp. 00 05, 99. [] Hubert, Charles. Electric Circuits AC/DC. McGraw-Hill International. 98. [3] Chen, Wai-Kai. The Electrical Engineering Handbook. Elsevier Academic Press. 004. [4] Refandra, Kurnia. Perencanaan High Pass dan Single Tuned Sebagai Filter Harmonisa Pada Sistem Kelistrikan British Oil Company Gresik Jawa Timur. Tugas Akhir. ITS. 00. [5] Penangsang, Ontoseno. Diktat Kuliah Kualitas Daya Listrik. ITS. 0. [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. 0. [7] Fourier, J.B.J. Theorie analytique de la chaleur. Paris.8. [8] Arrillaga, J, D. A. Bradley, P. S. Bodger. Power System Harmonics. John Wiley & Sons. 985. [9] IEEE Std. 53-003. Recommended Practises and Requirements for Harmonic Control in Electrical Power Systems. [0] Pujiantara, Margo., Penyempurnaan Desain Filter Harmonisa Menggunakan Kapasitor Eksisting Pada Pabrik Soda Kaustik Di Serang-Banten, JAVA Journal of Electronics Engineering, Vol., no., pp. 8-9, 003. [] Sudiharto, Indhana, dkk. Teknik Pengurangan Arus Inrush dan Pengurangan Harmonisa pada Kapasitor Bank untuk Beban Non Linier.003 [] Hadi, Ir. Abdul. Sistem Distribusi Daya Listrik terjemahan dari AS Pabla Electric Power Distribution Systems McGraw-Hill. Erlangga. 986 V. SIMPULAN Dari hasil perhitungan dan analisa yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:. Single Tuned Filter orde 5 dan orde 7 dipasang pada bus BMT untuk meredam harmonisa orde dominan 5 dan 7. Harmonisa tegangan berhasil diturunkan dari 6,00% menjadi,85%.