Jurnal Teknik Elektro Vol. 5, No. 1, Maret 2005: 6-12

dokumen-dokumen yang mirip
Simulasi Filter Pasif dan Perbandingan Unjuk Kerjanya dengan Filter Aktif dan Filter Aktif Hibrid dalam Meredam Harmonisa pada Induction Furnace

Simulasi Filter Aktif Hibrid Konfigurasi Seri-Seri dan Unjuk Kerjanya Untuk Meredam Harmonisa pada Beban Induction Furnace

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

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

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

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

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

BAB III METODE PENELITIAN

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

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

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

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

PERANCANGAN DAN SIMULASI FILTER AKTIF 3 FASA UNTUK MEREDUKSI HARMONISA AKIBAT PENGGUNAAN BEBAN NON LINIER

WATAK HARMONIK PADA INVERTER TIGA FASA TAK BERBEBAN

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

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

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

Penyearah (rectifier) Permasalahan yang ditimbulkan oleh harmonisa Permasalahan Harmonisa pada Transformator...

Aplikasi Filter Pasif Pada Beban Inverter Tiga Fase Berbeban

APLIKASI FILTER PASIF SEBAGAI PEREDUKSI HARMONIK PADA INVERTER TIGA FASE

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

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

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

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.

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

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

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

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

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

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

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Oleh : ARI YUANTI Nrp

Arrifat Lubis

DESAIN DAN SIMULASI FILTER DAYA AKTIF SHUNT UNTUK KOMPENSASI HARMONISA MENGGUNAKAN METODE CASCADED MULTILEVEL INVERTER

Desain Filter Pasif Pada Sistem Kelistrikan Industri Guna Mengurangi Distorsi Harmonisa

ABSTRAK Kata kunci : Beban non linier, Harmonisa, THD, filter aktif high-pass.

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

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

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

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

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

Watak Harmonik pada Inverter Berbeban

Total Loss Energy Efisiensi Transformator Kualitas Daya Listrik (Power Quality) Harmonisa

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

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

ANALISIS DAN PERANCANGAN FILTER PASIF UNTUK MEREDUKSI PENGARUH HARMONISA PADA INVERTER 3-FASA MENGGUNAKAN MATLAB/SIMULINK

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

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

Kajian Harmonisa Arus Dan Tegangan Listrik di Gedung Administrasi Politeknik Negeri Pontianak

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

ANALISIS HARMONIK DAN PERANCANGAN HIGH PASS DAMPED FILTER

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

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

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

KAJIAN TAPIS DAYA AKTIF PARALEL DENGAN MENGGUNAKAN INVERTER BERTINGKAT SEBAGAI METODE PERBAIKAN ARUS SUMBER

Kualitas Daya Listrik (Power Quality)

JOM FTEKNIK Volume 2 No. 1 Februari

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

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. Pada suatu jaringan distribusi arus bolak-balik dengan tegangan (V), daya

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN

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

BAB I PENDAHULUAN. perkembangan teknologi kala ini. Peralatan-peralatan yang biasa dijalankan secara

ANALISIS HARMONISA YANG DIHASILKAN CYCLOCONVERTER DENGAN BERBAGAI PARAMETER

UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY MENGGUNAKAN DOUBLE SWITCH SEBAGAI PENYEARAH DAN PERBAIKAN FAKTOR DAYA

IDENTIFIKASI KUALITAS DAYA LISTRIK GEDUNG UNIVERSITAS PGRI SEMARANG

ANALISIS PENGARUH BEBAN NONLINIER TERHADAP KINERJA KWH METER INDUKSI SATU FASA

Oleh : Kikin Khoirur Roziqin Dosen Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Mochammad Ashari, M.Eng. Ir. Sjamsjul Anam, M.T.

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

ANALISIS PENGARUH HARMONISA TERHADAP PANAS PADA BELITAN TRANSFORMATORDISTRIBUSI

STUDI PENGGUNAAN RANGKAIAN FILTER UNTUK MENGURANGI EFEK HARMONISA PADA LAMPU HEMAT ENERGI

92 Teknologi Elektro, Vol. 16, No.03,September -Desember I Gusti Ngurah Dwipayana 1, I Wayan Rinas 2, I Made Suartika 3

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

BAB 1 PENDAHULUAN. Sistem distribusi tiga (3) fasa digunakan untuk melayani beban-beban tiga (3)

Reduksi Harmonisa Arus Sumber Tiga-Fasa Dengan Transformator Penggeser Fasa

ANALISIS PENGARUH HARMONISA TERHADAP FAKTOR-K PADA TRANSFORMATOR

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

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

BAB II LANDASAN TEORI. Harmonisa adalah satu komponen sinusoidal dari satu perioda gelombang

Universitas Bina Darma; Jl. A. Yani No. 03 Palembang 1. Program Studi Teknik Elektro, Universitas Bina Darma 2

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

Beban Linier Beban Non Linier Harmonisa Total Harmonic Distortion (THD)

ABSTRAK. Kata kunci : Arus Transien, Ketahanan Transformator, Jenis Beban. ABSTRACT. Keywords : Transient Current, Transformer withstand, load type.

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

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

PENGARUH HARMONISA PADA GARDU TRAFO TIANG DAYA 200 KVA DI PT PLN (Persero) APJ SURABAYA UTARA

DAYA ELEKTRIK ARUS BOLAK-BALIK (AC)

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

Analisis Pemasangan Filter Pasif untuk Menanggulangi Distorsi Harmonisa Terhadap Beban non Linier di PT.Wisesa Group

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

RANCANG BANGUN PENYEARAH AC TO DC RESONANSI SERI DENGAN ISOLASI TERHADAP FREKUENSI TINGGI

BAB III METODE PENELITIAN

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

Analisis Pengaruh Harmonisa terhadap Pengukuran KWh Meter Tiga Fasa

PENGARUH HARMONISA PADA GARDU TRAFO TIANG DAYA 200 KVA DI PT PLN (Persero) APJ SURABAYA UTARA

Rancang Bangun AC - DC Half Wave Rectifier 3 Fasa dengan THD minimum dan Faktor Daya Mendekati Satu menggunakan Kontrol Switching PI Fuzzy

ANALISIS PENGGUNAAN FILTER AKTIF SHUNT UNTUK MENANGGULANGI THD DI RSUP SANGLAH

STUDI PENGGUNAAN PENYEARAH 18 PULSA DENGAN TRANSFORMATOR 3 FASA KE 9 FASA HUBUNGAN SEGIENAM

BAB II LANDASAN TEORI

STUDI PENGARUH HARMONISA PADA GARDU TRAFO TIANG DAYA 200 KVA DI PT PLN (Persero) APJ SURABAYA UTARA

Transkripsi:

Jurnal eknik Elektro Vol. 5, No. 1, Maret 005: 6-1 Simulasi Active Filter dan Sistem Kerja Rangkaian Dalam Meredam Harmonisa pada Vacuum Casting Induction Furnace Dengan Daya 9 kw, 13.8 kva, 00 V, 3 Fasa, 50/60 Hz Yusak anoto, Limboto Limantara, Christian Khandy Lestanto Fakultas eknologi Industri, Jurusan eknik Elektro, Universitas Kristen Petra e-mail: tanyusak@petra.ac.id, limboto@petra.ac.id Abstrak Beban non linear seperti diode atau thyristor rectifiers membuat arus yang tidak sinusoidal pada jaringan listrik dan mengakibatkan penurunan power quality pada utility atau pada sistem tenaga listrik di industri. Distorsi tegangan pada sistem tenaga menjadi sangat serius dengan terjadinya harmonisa ke 5 dan ke 7 yang jarang bisa di terima di konsumen listrik di industri. Peredaman harmonisa merupakan pilihan yang tepat untuk mengurangi harmonisa tegangan dan harmonisa arus. Pada penelitian ini sebuah Active Filter digunakan untuk meredam harmonisa. Metode yang digunakan untuk menguraikan harmonisa menggunakan rangkaian Band Pass Filter (BPF) orde dan rangkaian kontrol menggunakan rangkainan Proportional Integral (PI). Dengan menggunakan beban Vacuum Induction Furnace dengan daya 9 kw, 13.8 kva, 00V, 3 Ph, 50/60 Hz didapat %I HD sebesar 5.14 %dan %V HD sebesar 3.8 % yang telah sesuai dengan standar %HD. Kata Kunci: Simulasi, Harmonisa, Filter Aktif Abstract Non-linier loads such as diode or thyristor rectifier (for example on vacuum casting induction furnace) can be made the current wave become non sinusoidal, and can cause on decrease of the power quality on the utility or in the electric power system. In addition, the distortion become so serious for 5 th and 7 th harmonic because of the negative effect on the electric tool. he harmonic damping is the right choice to reduce the voltage and current harmonics. his research focuses on the Active Filter that is being chosen for reducing the harmonics. he method can be prove well by used Band Pass Filter nd Order and Proportional Integral Controller. With load such as Vacuum Induction Furnace 9 kw, 13.8 kva, 00V, 3 Ph, 50/60 Hz, we have %I HD for 5.14% and %V HD for 3.8%, suited with %HD standard. Keywords: Simulation, Harmonics, Active Filter Pendahuluan Dengan semakin berkembangnya pemakaian teknologi elektronika dalam sistem tenaga maka semakin banyak pula peralatan-peralatan non linier yang dipergunakan di industri. Peralatan non linier ini dapat mempengaruhi kualitas daya di suatu industri, karena beban non linier ini merupakan sumber utama dari gangguan harmonisa. Arus harmonisa dapat dibangkitkan oleh pemakaian peralatan elektronik, misalnya: konverter, inverter, dan beban non linier lainnya. Beban non linier adalah jenis beban dimana arus beban tidak sepadan pada tegangan beban yang dipakai. pada saat itu juga, sering kali arus beban tidak selalu kontinyu. Arus beban non linier tidak sinusoidal meskipun sumber tegangan yang dipakai pada saat itu berbentuk gelombang sinusoidal yang bagus. Catatan: Diskusi untuk makalah ini diterima sebelum tanggal 1 Juni 005. Diskusi yang layak muat akan diterbitkan pada Jurnal eknik Elektro volume 5, nomor, September 005. Beban linier adalah beban yang mempunyai output tegangan dan arus yang sepadan.untuk tegangan lagging, arus juga ikut menjadi lagging pada rangkaian induktif, begitu juga pada kondisi tegangan leading, arus juga ikut menjadi leading pada rangkaian kapasitif. Untuk tegangan sinusoidal, arus juga sinusoidal. Beban linier antara lain: lampu pijar, pemanas (Heater), dan lain sebagainya. Beban-beban linier tersebut dapat mengalirkan tegangan dan arus dari frekuensi fundamentalnya untuk menyuplai sistem tenaga dengan sedikit atau tidak adanya gangguan harmonisa. Pada rangkaian AC, arus meningkat sebanding dengan tegangan yang meningkat dan arus menurun sebanding dengan tegangan yang menurun. Harmonisa Harmonisa merupakan suatu fenomena yang timbul akibat pengoperasian beban listrik non linier, yang merupakan sumber terbentuknya gelombang pada frekuensi-frekuensi tinggi yang merupakan kelipatan dari frekuensi fundamentalnya seperti 100 Hz, 150 6

Simulasi Active Filter dan Sistem Kerja Rangkaian Dalam Meredam Harmonisa pada Vacuum Casting Induction Furnace Dengan Daya 9 kw, 13.8 kva, 00 V, 3 Fasa, 50/60 Hz [Yusak anoto, et al.] Hz, 00 Hz, 300 Hz, dan seterusnya. Hal ini dapat mengganggu sistem kelistrikan pada frekuensi fundamentalnya yaitu 50/60 Hz, sehingga bentuk gelombang arus maupun tegangan yang idealnya adalah sinusoidal murni akan menjadi cacat akibat distorsi harmonisa yang terjadi. Bentuk gelombang akibat munculnya harmonisa dapat dilihat pada gambar berikut: dimana: 1 a o = 0 f ( t) dt () = nilai dari f fundamental untuk satu periode dengan limit 0 hingga a n = f ( t) cos n ω o t, dt (3) 0 = x nilai rata-rata f(t) cos n untuk satu periode gelombang b n = f ( t) sin n ω o t, dt (4) 0 = x nilai rata-rata f(t) sin n untuk satu periode gelombang n = indeks harmonisa Gambar 1. Bentuk Gelombang Yang erdistorsi Harmonisa [1] Gambar. Penurunan Derajat egangan pada Jaringan yang di Sebabkan Beban Non Linier [] Efek utama dari tegangan dan arus harmonisa di dalam sistem tenaga adalah: 1. Penambahan tingkat harmonisa akibat dari resonansi hubungan seri dan pararel.. Penurunan efisiensi pada daya generator, transmisi dan pemakaiannya. 3. Interferensi dengan rangkaian-rangkaian telepon (telekomunikasi) dan pemancar karena arus harmonisa urutan nol. 4. Kesalahan-kesalahan pada meter-meter piringan putar pengukur energi. Setiap bentuk gelombang periodik yang tidak berbentuk sinusoidal dapat dinyatakan dalam jumlah seri harmonisa frekuensi dasar yang dinyatakan dengan analisis persamaan Fourier sebagai berikut[3]: f (t) = a o + (a n cos n ω o t + n=1 b n sin n ω o t ) (1) Persen V HD adalah prosentase jumlah total tegangan yang terdistorsi oleh harmonisa, persen I HD adalah prosentase jumlah total arus yang terdistorsi oleh harmonisa. Vh Ih % V h = x100 = h x100 (5) Vs Isc ( Ih / Ii) % V h = h x100 (6) ( Isc / Ii) Ih % I h = x100 (7) Is Dimana: V h : egangan harmonisa. V s : egangan sistem. Ih : Arus harmonisa. Isc : Arus short circuit. h : Harmonisa. Isc/Ii : Rasio yang ada pada tabel Limit Distorsi Arus Harmonisa. Ii : Arus yang mengambil daya beban elektronik. otal Harmonic Distortion (HD) pada arus didefinisikan dengan persamaan: I HD = h =1 Ii Ih (8) otal Harmonic Distortion (HD) pada tegangan didefinisikan dengan persamaan: V HD = h =1 Vi Vh (9) 7

Jurnal eknik Elektro Vol. 5, No. 1, Maret 005: 6-1 Active Filter Active Filter adalah rangkaian elektronika yang terdiri dari komponen R, L, dan C yang dirancang untuk meredam harmonisa pada beban non linier dalam sistem tenaga karena filter pasif selalu bermasalah apabila gangguan tersebut semakin besar dan kontinyu. Active filter menginjeksikan arus untuk membatalkan harmonisa yang terkandung pada arus beban. Gambar 5. Sumber Arus Active Filter[4] Sumber arus pada active filter memiliki sebuah induktor DC dengan arus DC yang konstan, sedangkan pada sumber tegangan ada sebuah kapasitor pada sisi DC dengan nilai tegangan DC yang konstan. Objek Penelitian dan Alat Ukur Gambar 3. Rangkaian Active Filter dalam Sistem [] Persamaan untuk gambar tersebut adalah[4]: i L = i s +(- i c ) (10) Karena ide dasar active filter adalah membuat besaran dan fasa yang sama terhadap i sj maka; I h = - i c (11) i L = i h + i s (1) Dimana: i L : Arus yang mengalir ke beban i h : Arus yang diinjeksikan ke arus harmonisa. i l : Arus fundamental. : Arus harmonisa. I s Arus output i L menjadi sinusoidal dan mempunyai kualitas yang baik. Active filter terbagi dalam tipe yang berbeda sesuai dengan konfigurasi dari sistem. Dengan kelebihan proses mematikan diri sendiri (auto shutdown), perhatian dapat di fokuskan pada daya aktif yang menggunakan sebuah sumber arus dan sumber tegangan converter PWM. Gambar 4. Sumber egangan Active Filter[4] Gambar 7. Vacuum Casting Induction Furnace. Berikut ini merupakan data teknik dari vacuum casting induction furnace (sesuai nameplate ): Nominal Power : 3 kw Oscillating Frequency : 18 khz Arsorbed Power : 4,6 kva Power Supply : 00 V, 50/60 Hz Capasity of Crucible : 1000 gms to 1500 gms emperature Control : Automatic. Power Control : Automatic. Weight : 75 kgs. Casting Unit : 760 x 510 x 1000 mm (L x B x H) Vacuum Pump Unit : 600 x 300 x 500 mm (L x B x H) Cooling Water (Chilling Unit) Max emp : 30ºC Pressure : 4 Bar Max flow : 3 lt/mnt Alat ukur yang digunakan adalah Power Harmonics Analyzer Fluke 41B. Alat ukur Power Harmonics Analyzer tersebut digunakan untuk mengukur besarnya tegangan, arus, daya, power factor dan tingkat kandungan harmonisa. ampilan atas hasil pengukuran dengan alat ukur ini dapat berbentuk gelombang, spektrum, dan bahkan bisa menampilkan 8

Simulasi Active Filter dan Sistem Kerja Rangkaian Dalam Meredam Harmonisa pada Vacuum Casting Induction Furnace Dengan Daya 9 kw, 13.8 kva, 00 V, 3 Fasa, 50/60 Hz [Yusak anoto, et al.] dalam bentuk teks, yang terjadi pada tiap-tiap orde harmonisa. Pengukuran dilakukan pada: 1. Incoming Main Distribution Panel (MDP) selama 1 jam untuk mengambil data: tegangan, % V HD, frekuensi, arus, % I HD, daya aktif, faktor daya (PF), dan distorsi faktor daya (DPF).. Penghantar netral pada MDP selama beberapa menit untu mengambil data: tegangan dan arus. 3. Outgoing Sub Distribution Panel (SDP) yang langsung berhubungan dengan bus beban vacuum casting induction furnace selama 1 jam untuk mengambil data: tegangan, % V HD, frekuensi, arus, % I HD, daya aktif, faktor daya, dan distorsi faktor daya (DPF). Data Pengukuran abel 1. Data Pengukuran Pada incoming MDP V I F 49.81 RMS 399. 70.18 Power Peak 568.7 100.65 KW -15. DC Offset -0.5-0.16 KVA 8.0 Crest 1.4 1.43 KVAR 3.48 HD Rms 0.94 3.4 Peak KW -4.5 HD Fund 0.94 3.4 Phase 13 lead HRMS 3.7.7 otal PF -0.54 KFactor 1.03 DPF -0.55 abel. Data Pengukuran Pada Penghantar Netral MDP Single Phase Readings V I F 49.81 RMS 30. 14.7 Power Peak 30.3 3.13 KW 1.34 DC Offset 0. -0.48 KVA 3.38 Crest 1.39 1.57 KVAR 3.01 HD Rms 1.8 18.98 Peak KW 5.73 HD Fund 1.8 19.33 Phase 66 lag HRMS 4.1.76 otal PF 0.4 KFactor 1.66 DPF 0.41 Analisa dan Hasil Simulasi Analisa terhadap objek penelitian dilakukan dengan mengadakan pengujian melalui simulasi program. [5] Pemodelan Objek Penelitian anpa Filter Gambar 8. Rangkaian Permodelan Sistem anpa Filter. Rangkaian pemodelan pada gambar diatas merepresentasikan beban Vacuum Casting Induction Furnace dengan daya 9 kw, 13.8 kva, 00 V, 3 Ph yang mengandung harmonisa ke 5 dan harmonisa ke 7. Dalam pemodelan dibuat rangkaian pengganti pada beban sebagai rectifier tiga fasa dengan beban R, L yang digunakan untuk menghasilkan harmonisa ke 5 dan harmonisa ke 7. Dari data Vacuum Casting Induction Furnace tersebut maka dapat diketahui arus pada beban sebesar 40 A, sehingga nilai arus pada pemodelan beban juga disetting sebesar 40 A. Hasil Simulasi Simulasi rangkaian diatas menghasilkan bentuk gelombang sebagai berikut: abel 3. Data Pengukuran Pada Induction Furnace Single Phase Readings V I F 49.81 RMS 395. 5.18 Power Peak 569.1 9.3 KW 0.35 DC Offset -0.4-0.04 KVA.05 Crest 1.44 1.8 KVAR 1.91 HD Rms 1.51 3.41 Peak KW.96 HD Fund 1.51 34.6 Phase 80 lead HRMS 6 1.68 otal PF 0.17 KFactor 4.75 DPF 0.17 Gambar 9.Bentuk Gelombang Arus 3 Fasa dan egangan 3 Fasa dari Simulasi Rangkaian anpa Filter. 9

Jurnal eknik Elektro Vol. 5, No. 1, Maret 005: 6-1 Rangkaian kontrol yang digunakan adalah: 1. Band Pass Filter Orde, digunakan untuk menguraikan harmonisa dengan cara memisahkan komponen fundamental dengan komponen harmonisa. Output dari rangkaian Band Pass Filter merupakan komponen harmonisa murni.. Rangkaian Proportional Integral dan Limiter, digunakan agar output Band Pass Filter dan output Injeksi dari IGB yang didapat sesuai dengan yang diinginkan 3. Rangkaian PWM (Pulse Width Modulation), digunakan untuk mengontrol jumlah daya yang mengalir ke beban, tanpa membuang daya pada drive beban. Gambar 10. Bentuk Spektrum Arus 3 Fasa dan egangan 3 Fasa dari Simulasi Rangkaian anpa Filter. Pada Gambar 10 tampak bahwa arus harmonisa yang besar terjadi pada harmonisa ke-5 (50 Hz) = 7.79 A dan harmonisa ke-7 (350 Hz) = 4.49 A. Sedangkan pada tegangan tampak tidak terdistorsi oleh harmonisa. Rangkaian berikut ini merupakan rangkaian pemodelan active filter untuk meredam harmonisa, yang diserikan dengan filter LC. Untuk mengurangi gangguan pada bentuk gelombang yang diakibatkan frekuensi tinggi yang dihasilkan oleh active filter, nilai dari filter LC ini ditentukan 4µF. Perhitungan I HD dan V HD anpa Filter Bila diketahui I RMS = 40.05 A, I 1 = 34.40 A, I 5 = 7.79 A, I 6 = 5.48 A, I 7 = 4.49 A, I 8 =.96 A, I9 =.86 A, maka I HD (%) = 3.86%. Prosentase I HD tersebut dihasilkan dari kontribusi arus harmonisa ke-5 (50 Hz) dan arus harmonisa ke-7 (350 Hz). (pada Gambar 10 tampak adanya ripple pada spektrum arus 3 fasa) Bila diketahui V 1 = 89.06 Volt, V 5 = 1.05 Volt, V 6 =.7 Volt, V 7 = 1.88 Volt, V 8 =.1 Volt, V 9 = 1.59 Volt, maka V HD (%) = 4.5%. Prosentase V HD yang dihasilkan masih masuk dalam standart 5% (tampak dari Gambar 10 hanya ada sedikit ripple untuk spektrum tegangan 3 fasa). Pemodelan Objek Penelitian Dengan Active Filter Konfigurasi untuk pemodelan ini berupa sistem pembangkit pada industri dengan data : 00 V, 50 Hz dan 0 kva (data dari sisi sekunder trafo). Active Filter terdiri dari satu inverter PWM, sumber tegangan tiga fase dengan menggunakan 6 IGB. BPF (Band Pass Filter) disetting pada: 1. Passing band: 45 Hz. Frekuensi center: 50 Hz 3. egangan DC pada IGB disetting sebesar 500 V DC (Sesuai Referensi) 4. Frekuensi pada riangle Wave sebesar: 1000 Hz (Sesuai Referensi) Gambar 11. Rangkaian Simulasi Vacuum Casting Indution Furnace dengan Active Filter Gambar 1. Bentuk Gelombang Arus 3 Fasa yang Sudah erfilter oleh Active Filter. 10

Simulasi Active Filter dan Sistem Kerja Rangkaian Dalam Meredam Harmonisa pada Vacuum Casting Induction Furnace Dengan Daya 9 kw, 13.8 kva, 00 V, 3 Fasa, 50/60 Hz [Yusak anoto, et al.] Untuk V 1 = 88.75 Volt, V 5 =.46 Volt, V 6 = 1.56 Volt, V 7 = 1.4 Volt, V 8 = 0.95 Volt, V 9 = 0.77 Volt, maka V HD (%) = 3.8%. Gambar 13. Bentuk Spektrum Arus 3 Fasa yang Sudah erfilter oleh Active Filter. Berdasarkan hasil perhitungan, nilai-nilai %HD dari arus maupun tegangan sudah dapat diterima/ sesuai dengan standart HD yang diperbolehkan. %HD tegangan sudah dapat diterima karena standart HD untuk tegangan yaitu 5%, untuk tegangan dibawah 69 kv. Dengan I SC = 10 ka dan I L = 5.54 A, maka : I SC / I L = 10 ka/ 5.54 = 391.54 (antara 100-1000, sesuai tabel standard minimum I HD ), dengan demikian standart HD yang digunakan untuk arus adalah 15%. abel 4. Limit Distorsi Arus Harmonisa[6] Gambar 14. Bentuk Gelombang egangan 3 Fasa yang Sudah erfilter oleh Active Filter. MAXIMUM HARMONIC CURREN DISORION In % of Fundamental I SC/IL HARMONIC ORDER ( ODD HARMONICS ) < 11 11 h<17 17 h<3 3 h<35 35 h HD <0* 4 1.5 0.6 0.3 5 0-50 7 3.5.5 1 0.5 8 50-100 10 4.5 4 1.5 0.7 1 100-1000 1 5.5 5 1 15 >1000 15 7 6.5 1.4 0 EVEN HARMONICS are limited to 5 % of the odd harmonic limits above All power generation equipment is limited to these values of current distortion, regardless of actual Isc/IL I sc = Maximum short circuit current at PCC IL = Maximum load current ( fundamental frequency ) at PCC abel 5. Limit Distorsi egangan Harmonisa[6] HARMONIC VOLAGE DISORION In % of Fundamental < 69 69-138 kv > 138 kv Max. for Individual Harmonic 3 1.5 1 otal Harmonic Distortion ( HD ) 5.5 1.5 Gambar 15. Bentuk Spektrum egangan 3 Fasa yang Sudah erfilter oleh Active Filter. Dari Gambar 1 dan Gambar 14 tampak bentuk gelombang arus dan tegangan tiga fasa yang dihasilkan berbentuk sinusoidal yang lebih smooth dibandingkan dengan Gambar 9. Sedangkan dari Gambar 13 dan Gambar 15 dapat diamati sudah tidak ada ripple pada bentuk spektrum arus dan tegangan tiga fasanya. Perhitungan I HD dan V HD Dengan Active Filter Berdasarkan Persamaan 7, bila diketahui I RMS = 40.19 A, I 1 = 35.76 A, I 5 = 1.4 A, I 6 = 0.87 A, I 7 = 0.85 A, I 8 = 0.49 A, I 9 = 0.39 A, maka I HD (%) = 5.14 %. Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah: 1. Active Filter dapat digunakan untuk meredam harmonisa khususnya harmonisa arus pada mesin Vacuum Casting Induction Furnace.. Berdasarkan hasil analisa, nilai-nilai %HD dari arus maupun tegangan sesudah Active Filter dipasang sudah dapat diterima/sesuai dengan standart HD yang diperbolehkan. Untuk %I HD yaitu 5.14% (%I HD sebelum dipasang Active Filter adalah 3.86%), sedangkan untuk %V HD sudah dapat diterima karena standart HD untuk tegangan yaitu 5% (berdasarkan simulasi didapatkan hasil 3.8%, %%V HD sebelum dipasang Active Filter sebesar 4.5%). 11

Jurnal eknik Elektro Vol. 5, No. 1, Maret 005: 6-1 Daftar Pustaka [1]. Roccia, Pierre and Quillon, Noël, Harmonics in Industrial Networks. Cahier echnique Merlin Gerin no: 15 []. Ferracci, Ph., Power Quality. Cahier echnique Merlin Gerin no: 199 [3]. B.L. heraja, A extbook of Electrical echnology, S Chand & Company LD:1997 [4]. Li, Jianlin, et al. A Novel Current-source Converter with Carrier Phase Shifted SPWM for Active Power Filter. Electrical Engineering Dept. Zhejiang University Hangzhou. China:000. [5]. Powersim, Inc. PSim Powersim Version 6.0. [6]. Burke, James J. Power Distribution Engineerng Fundamentals And Applications. New York : Marcel Dekker INC, 1994 1