ANALISIS DAN SIMULASI PENGATURAN TEGANGAN GENERATOR INDUKSI BERPENGUATAN SENDIRI MENGGUNAKAN STATIC SYNCHRONOUS COMPENSATOR (STATCOM)

dokumen-dokumen yang mirip
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

ANALISIS PERBANDINGAN TORSI START

ANALISA PERBANDINGAN PENGARUH HUBUNGAN SHORT-SHUNT DAN LONG-SHUNT TERHADAP REGULASI TEGANGAN DAN EFISIENSI GENERATOR INDUKSI PENGUATAN SENDIRI

STUDI PENGARUH PERUBAHAN TEGANGAN INPUT TERHADAP KAPASITAS ANGKAT MOTOR HOISTING ( Aplikasi pada Workshop PT. Inalum )

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

MARTUA NABABAN NIM:

ANALISA PENGARUH BESAR NILAI KAPASITOR EKSITASI TERHADAP KARAKTERISTIK BEBAN NOL DAN BERBEBAN PADA MOTOR INDUKSI SEBAGAI

PERBANDINGAN PENGARUH TAHANAN ROTOR TIDAK SEIMBANG DAN SATU FASA ROTOR TERBUKA : SUATU ANALISIS TERHADAP EFISIENSI MOTOR INDUKSI TIGA FASA

BAB I PENDAHULUAN. adanya tambahan sumber pembangkit energi listrik baru untuk memenuhi

TUGAS AKHIR ANALISIS KARAKTERISTIK TEGANGAN DAN EFISIENSI MOTOR INDUKSI TIGA FASA SEBAGAI GENERATOR INDUKSI DENGAN KELUARAN SATU FASA

ANALISA PENGARUH SATU FASA ROTOR TERBUKA TERHADAP TORSI AWAL, TORSI MAKSIMUM, DAN EFISIENSI MOTOR INDUKSI TIGA FASA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA MOTOR INDUKSI SATU FASA SPLIT-PHASE

Gambar 1. Karakteristik torka-kecepatan pada motor induksi, memperlihatkan wilayah operasi generator. Perhatikan torka pushover.

BAB II MESIN INDUKSI TIGA FASA. 2. Generator Induksi 3 fasa, yang pada umumnya disebut alternator.

1 BAB I PENDAHULUAN. mikrohidro (PLTMh) contohnya yang banyak digunakan di suatu daerah terpencil

BAB I PENDAHULUAN. putaran tersebut dihasilkan oleh penggerak mula (prime mover) yang dapat berupa

BAB II MOTOR SINKRON. 2.1 Prinsip Kerja Motor Sinkron

STUDI PENGATURAN KECEPATAN MOTOR DC SHUNT DENGAN METODE WARD LEONARD (Aplikasi pada Laboratorium Konversi Energi Listrik FT-USU)

BAB II MOTOR INDUKSI SEBAGAI GENERATOR (MISG)

ANALISIS PENGARUH JATUH TEGANGAN TERHADAP KINERJA MOTOR ARUS SEARAH KOMPON

ABSTRAK. Kata Kunci: generator dc, arus medan dan tegangan terminal. 1. Pendahuluan

ANALISIS PERBANDINGAN REGULASI TEGANGAN GENERATOR INDUKSI PENGUATAN SENDIRI TANPA MENGGUNAKAN KAPASITOR KOMPENSASI DAN DENGAN MENGGUNAKAN KAPASITOR

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIK NO LOAD AND LOAD TEST GENERATOR SINKRON EXPERIMENT N.2 & N.4

PENGARUH PEMBEBANAN TERHADAP REGULASI TEGANGAN DAN EFISIENSI PADA GENERATOR INDUKSI PENGUATAN SENDIRI DENGAN KOMPENSASI TEGANGAN MENGGUNAKAN KAPASITOR

ANALISIS KARAKTERISTIK PENGATURAN VAR PADA GENERATOR INDUKSI BERPENGUAT SENDIRI DENGAN MENGGUNAKAN KONDENSOR SINKRON SKRIPSI

MESIN SINKRON ( MESIN SEREMPAK )

ABSTRAK. Kata Kunci: pengaturan, impedansi, amperlilit, potier. 1. Pendahuluan. 2. Generator Sinkron Tiga Fasa

STUDI PENGARUH ARUS EKSITASI PADA GENERATOR SINKRON YANG BEKERJA PARALEL TERHADAP PERUBAHAN FAKTOR DAYA

PENGGUNAAN MOTOR LISTRIK 3 PHASA SEBAGAI GENERATOR LISTRIK 1 PHASA PADA PEMBANGKIT LISTRIK BERDAYA KECIL

PENGARUH KECEPATAN PUTAR PENGGERAK MULA MIKROHIDRO TERHADAP KELUARAN GENERATOR INDUKSI 1 FASE 4 KUTUB ABSTRAKSI

BAB 2II DASAR TEORI. Motor sinkron tiga fasa adalah motor listrik arus bolak-balik (AC) yang

ANALISIS PENGARUH PERUBAHAN ARUS EKSITASI TERHADAP ARUS JANGKAR DAN FAKTOR DAYA MOTOR SINKRON TIGA FASA. Elfizon. Abstract

BAB III 3 METODE PENELITIAN. Peralatan yang digunakan selama penelitian sebagai berikut : 1. Generator Sinkron tiga fasa Tipe 72SA

SINGUDA ENSIKOM VOL. 7 NO. 2/Mei 2014

ANALISIS PENGARUH JATUH TEGANGAN TERHADAP KINERJA MOTOR INDUKSI TIGA FASA ROTOR BELITAN (Aplikasi pada Laboratorium Konversi Energi Listrik FT-USU)

SISTEM PENGEREMAN REGENERATIVE MENGGUNAKAN KAPASITOR PADA MOTOR LISTRIK BERPENGGERAK MOTOR INDUKSI TIGA FASA

ANALISIS PENGARUH PERUBAHAN EKSITASI TERHADAP DAYA REAKTIF GENERATOR

Karakteristik Kerja Paralel Generator Induksi dengan Generator Sinkron

PENGARUH POSISI SIKAT TERHADAP WAKTU PENGEREMAN PADA MOTOR ARUS SEARAH PENGUATAN SHUNT DENGAN METODE DINAMIS

PEMODELAN SISTEM GENERATOR INDUKSI TEREKSITASI SENDIRI (SELF-EXCITED INDUCTION GENERATOR (SEIG))

BAB II HARMONISA PADA GENERATOR. Generator sinkron disebut juga alternator dan merupakan mesin sinkron yang

BAB IV ANALISIS KINERJA GENERATOR DENGAN MENGGUNAKAN AVR. Analisis kinerja generator dengan menggunakan Automatic

BAB I PENDAHULUAN. Dengan ditemukannya Generator Sinkron atau Alternator, telah memberikan. digunakan yaitu listrik dalam rumah tangga dan industri.

BAB I PENDAHULUAN. energi mekanik menjadi energi listrik. Secara umum generator DC adalah tidak

PENGARUH PENGATURAN TAHANAN SHUNT DAN SERI TERHADAP PUTARAN DAN EFISIENSI MOTOR ARUS SEARAH KOMPON

MOTOR INDUKSI SPLIT PHASE SEBAGAI GENERATOR INDUKSI SATU FASA

BAB I PENDAHULUAN. Pada suatu kondisi tertentu motor harus dapat dihentikan segera. Beberapa

PENGARUH PEMBEBANAN TERHADAP KARAKTERISTIK KELUARAN GENERATOR INDUKSI 1 FASE ABSTRAKSI

BAB II GENERATOR SINKRON

ANALISIS PERFORMA GENERATOR INDUKSI PENGUATAN SENDIRI TIGA PHASA PADA KONDISI STEADY STATE

ANALISIS PENERAPAN PID CONTROLLER PADA AVR (AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR)

Kautsar Wira Difitra S1 Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya

ANALISIS PENENTUAN TEGANGAN TERMINAL, REGULASI, DAN EFISIENSI GENERATOR SINKRON 3 FASA ROTOR SALIENT POLE DENGAN METODE BLONDEL (TWO REACTION THEORY)

BAB II GENERATOR SINKRON TIGA FASA

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6 1

Dasar Teori Generator Sinkron Tiga Fasa

BAB I PENDAHULUAN. Motor listrik dewasa ini telah memiliki peranan penting dalam bidang industri.

BAB II MOTOR INDUKSI 3 FASA

ANALISIS PENGARUH BEBAN NONLINIER TERHADAP KINERJA KWH METER INDUKSI SATU FASA

MOTOR INDUKSI 1. PENGGUNAAN MOTOR LISTRIK 2. JENIS JENIS MOTOR LISTRIK

BAB II GENERATOR SINKRON

DA S S AR AR T T E E ORI ORI

BAB II MOTOR INDUKSI TIGA PHASA

MOTOR LISTRIK 1 & 3 FASA

Teknik Tenaga Listrik(FTG2J2)

Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik, biasanya dengan menggunakan induksi elektromagnetik.

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

PENGUJIAN PERFORMANCE MOTOR LISTRIK AC 3 FASA DENGAN DAYA 3 HP MENGGUNAKAN PEMBEBANAN GENERATOR LISTRIK

ANALISIS PERBANDINGAN EFEK PEMBEBANAN TERHADAP GGL BALIK DAN EFISIENSI PADA MOTOR DC PENGUATAN KOMPON PANJANG DAN MOTOR INDUKSI

UNIT I MOTOR ARUS SEARAH MEDAN TERPISAH. I-1. JUDUL PERCOBAAN : Pengujian Berbeban Motor Searah Medan Terpisah a. N = N (Ia) Pada U = k If = k

MODUL I TRANSFORMATOR SATU FASA

KONDISI TRANSIENT 61

Pengaturan Output Generator Induksi dengan Static Synchronous Compensator (STATCOM) pada Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Politeknik Negeri Sriwijaya. Laporan Akhir BAB I PENDAHULUAN

Mesin AC. Motor Induksi. Dian Retno Sawitri

BAB I PENDAHULUAN. tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar)

PENGATURAN TEGANGAN PADA MOTOR INDUKSI TIGA FASA 1 HP SEBAGAI GENERATOR INDUKSI SATU FASA UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PIKOHIDRO

Perancangan Soft Starter Motor Induksi Satu Fasa dengan Metode Closed Loop Menggunakan Mikrokontroler Arduino

TUGAS AKHIR PANAS PADA GENERATOR INDUKSI SAAT PEMBEBANAN AHMAD TAUFIQ

PENGATURAN TEGANGAN DAN FREKUENSI GENERATOR INDUKSI MENGGUNAKAN VSI UNTUK SISTEM TIGA FASA EMPAT KAWAT

PENGARUH POSISI SIKAT DAN PENAMBAHAN KUTUB BANTU TERHADAP EFISIENSI DAN TORSI MOTOR DC SHUNT

PENGARUH PEGATURAN KECEPATAN MENGGUNAKAN METODE PENGATURAN FLUKSI TERHADAP EFISIENSI PADA MOTOR ARUS SEARAH KOMPON

MAKALAH ANALISIS SISTEM KENDALI INDUSTRI Synchronous Motor Derives. Oleh PUSPITA AYU ARMI

Modul Kuliah Dasar-Dasar Kelistrikan Teknik Industri 1

BAB II LANDASAN TEORI

Analisis Pengaruh Harmonisa terhadap Pengukuran KWh Meter Tiga Fasa

Disusun oleh Muh. Wiji Aryanto Nasri ( ) Ryan Rezkyandi Saputra ( ) Hardina Hasyim ( ) Jusmawati ( ) Aryo Arjasa

PENGGUNAAN MOTOR INDUKSI SEBAGAI GENERATOR ARUS BOLAK BALIK. Ferdinand Sekeroney * ABSTRAK

Analisis Pengaruh Perubahan Tegangan Terhadap Torsi Motor Induksi Tiga Fasa Menggunakan Simulasi Matlab

Pemodelan Dinamik dan Simulasi dari Motor Induksi Tiga Fasa Berdaya Kecil

Politeknik Negeri Sriwijaya

BAB II MOTOR KAPASITOR START DAN MOTOR KAPASITOR RUN. Motor induksi adalah motor listrik arus bolak-balik (ac) yang putaran rotornya

menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Oleh : ANTONIUS P. NAINGGOLAN NIM : DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

BAB III SISTEM KELISTRIKAN MOTOR INDUKSI 3 PHASA. 3.1 Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Tiga Fasa

BAB I PENDAHULUAN. maka semakin maju suatu negara, semakin besar energi listrik yang dibutuhkan.

Dasar Konversi Energi Listrik Motor Arus Searah

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Umum. Motor induksi tiga fasa rotor belitan merupakan salah satu mesin ac yang

GENERATOR SINKRON Gambar 1

Transkripsi:

ANALISIS DAN SIMULASI PENGATURAN TEGANGAN GENERATOR INDUKSI BERPENGUATAN SENDIRI MENGGUNAKAN STATIC SYNCHRONOUS COMPENSATOR (STATCOM) Suhendri (1), Raja Harahap (2) Konsentrasi Teknik Energi Listrik, Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara (USU) Jl. Almamater, Kampus USU Medan 20155 INDONESIA e-mail: suhendri2901@gmail.com Abstrak Generator induksi adalah generarator yang memiliki prinsip dan konstruksinya sama dengan motor induksi yang sudah umum digunakan, hanya saja dibutuhkan prime mover sehingga putaran rotor lebih besar daripada putaran stator ( > ) untuk membangkitkan tegangannya. Generator induksi lebih banyak digunakan pada daerah terpencil yang belum terjangkau listrik. Umumnya generator induksi digunakan untuk membangkitkanenergi listrik berdaya kecil seperti pada pembangkit listrik tenaga angin dan mikrohidro. Dalam pengoperasian generator induksi memiliki masalah pada tegangan keluaran generator yang tidak konstan. Oleh sebab itu diperlukan adanya sebuah sistem kontrol untuk mengatur tegangan keluaran generator induksi. Pada penelitian ini dilakukan simulasi generator induksi berpenguatan sendiri yang menggunakan Static Synchronous Compensator (STATCOM) untuk mengatur tegangannya. Simulasi yang dilakukan menggunakan perangkat lunak MATLAB. Simulasi dilakukan untuk melihat seberapa besar pengaruh penggunaan ST ATCOM untuk mengatur tegangan pada generator induksi berpenguatan sendiri. Dari hasil simulasi didapatkan bahwa dengan menggunakan ST ATCOM tegangan yang dihasilkan oleh generator induksi berpenguatan sendiri menjadi lebih halus tanpa adanya ripple dan lebih stabil. Kata Kunci: Generator Induksi, Static Synchronous Compensator (STATCOM), Pengaturan Tegangan 1. Pendahuluan Energi listrik sekarang sudah menjadi kebutuhan utama setiap orang. Tetapi belum semua orang bisa menikmati listrik. Beberapa daerah terpencil bahkan belum tersentuh oleh listrik. Untuk mengatasi permasalahan tersebut dibangun pembangkit-pembangkit listrik berdaya kecil yang dapat memenuhi kebutuhan listrik tersebut. Pembangkit listrik ini menggunakan potensi alam yang ada di daerah tersebut. Biasanya dibangun pembangkit energi listrik terbarukan seperti pembangkit listrik tenaga angin dan pembangkit listrik tenaga mikrohidro. Pembangkit-pembangkit tersebut menggunakan generator induksi unt uk membangkit kan energi listrik. Generator induksi digunakan karena memiliki beberapa kelebihan yaitu biaya yang murah, perawatannya yang mudah dan mudah unt uk mendapatkannya. Selain itu generator induksi dapat digunakan pada kecepatan yang rendah dan perubahan kecepatan yang tidak tentu. P ada keadaan dimana generat or induksi harus melayani beban pada daerah yang terisolir, maka generator induksi harus dapat memenuhi kebutuhan daya reakt if yang diperlukannya. Oleh karena itu jenis generator induksi yang digunakan ialah generator induksi berpenguatan sendiri (self excited induction generator (SEIG)). 2. Tinjauan Pustaka Mesin induksi ialah mesin listrik yang bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Mesin induksi bekerja berdasarkan perbedaan kecepatan putar antara stator dan rotor. Apabila kecepatan putar stator sama dengan kecepatan putar rotor ( = ), maka tidak ada tegangan yang terinduksi baik ke stator maupun ke rotor. Apabila kecepatan putar stator lebih besar daripada kecepatan rotor ( > ), maka tegangan akan terinduksi ke rotor sehingga mesin induksi beroperasi sebagai motor listrik. Apabila kecepatan putar rotor lebih besar daripada kecepatan putar rotor ( > ), maka tegangan akan terinduksi ke stator sehingga mesin induksi akan beroperasi sebagai generator listrik. 83 copyright@ DTE FT USU

2.1. Prinsip Kerja Ge nerator Induksi Berpengu atan Sendiri Pada generator induksi berpenguatan sendiri, proses eksitasinya didapatkan dari kapasitor bank yang dihubungkan paralel pada terminal keluarannnya. Skema dari generator induksi berpenguatan sendiri dapat dilihat pada Gambar 1. induksi adalah perpot ongan kurva magnetisasi generator dengan garis beban kapasitor. Jadi, tegangan keluaran dari generator induksi dengan penguatan sendiri berupa kapasitor bank tiga fasa untuk tiga kelompok kapasitor dengan besar yang berbeda-beda diperlihatkan pada Gambar 2 [1]. Gambar 1 Generator induksi berpenguatan sendiri Dari Gambar 1 diperlihatkan bahwa kapasitor tiga fasa yang terhubung delta dihubungkan pada terminal keluaran dari generator induksi. Kapasitor ini akan menyalurkan daya reakt if pada generator untuk proses eksitasi. Proses eksitasi yang terhubung pada terminalnya, mesin induksi rotor sangkar dan mesin induksi rotor belitan dapat digunakan unt uk generator induksi berpenguatan sendiri. Generator induksi berpenguatan sendiri menggunakan kapasitor bank sebagai penyuplai daya reakt if yang dibutuhkan generator unt uk membangkit kan tegangan. Generator induksi berpenguatan sendiri mempunyai cara kerja yang hampir sama seperti cara kerja mesin induksi yang beroperasi pada daerah saturasi hanya saja terdapat kapasitor pada terminal. Gambar 2 Kurva tegangan terminal generator induksi berpenguatan sendiri Jika sekelompok kapasitor tiga fasa dihubungkan kepada terminal generator induksi, tegangan tanpa beban generator Gambar 3 Proses pembangkitan tegangan Proses pembangkit an tegangan dapat dilihat pada Gambar 3. Ketika generator induksi pert ama kali diputar, magnet sisa pada kumparan medan yang ada pada rotor akan membentuk ggl induksi awal ( ) pada belitan stator. Timbulnya ini memicu kapasitor unt uk mengalirkan arus reakt if kapasitif sebesar. Arus ini merupakan arus magnetisasi yang menghasilkan fluksi celah udara. Fluksi ini kemudian menambah jumlah fluksi yang sudah ada, sehingga kemudian menghasilkan ggl induksi di stator yang lebih besar lagi yaitu sebesar. Tegangan induksi ini akan memicu kembali kapasitor mengalirkan arus kapasitif yang semakin besar pula yaitu sebesar, yang kemudian akan menambah jumlah fluksi celah udara, sehingga dihasilkan ggl induksi yang lebih besar lagi yaitu. ini kemudian menghasilkan arus, dan kemudian membentuk ggl induksi.demikian proses ini berjalan terus sampai akhirnya mencapai titik kesetimbangan E =. Namun proses itu dapat terjadi jika pada kumparan medan generator induksi terdapat magnet sisa. Jika tidak terdapat magnet sisa maka generator induksi harus dioperasikan sebagai motor terlebih dahulu. Ketika mesin induksi dioperasikan sebagai motor, maka mesin induksi akan menginduksikan gaya gerak listrik pada rotor. Gaya gerak listrik yang terinduksi pada rotor akan mengalirkan arus pada kumparan medan sehingga terbentuk medan magnet dan akhirnya mot or berputar. 84 copyright@ DTE FT USU

Prinsip kerja motor induksi tidak dijelaskan secara detail disini. Ketika motor telah beroperasi, maka kecepatan putar rotor akan lebih kecil dari kecepatan sinkronnya. Pada saat kecepatan motor sudah tinggi maka penggerak mula dinyalakan. Ketika penggerak mula dinyalakan, kecepatan penggerak mula harus lebuh besar dari kecepatan sinkronnya. P ada saat itu pula suplai daya yang diberikan unt uk mengoperasikan motor dimat ikan, dan pada terminal langsung dihubungkan pada beban. Putaran penggerak mula harus searah dengan arah putaran motor induksi. Ketika suplai daya dimatikan, maka kapasitor akan bekerja untuk menyalurkan daya reaktif dan menjaga kecepatan sinkronnya. Suplai daya reaktif yang disalurkan harus tepat untuk dapat membangkitkan tegangan yang ditentukan. 2.2. Kapasitansi Minimum Kapasitor Eksitasi Besarnya kapasitansi dari kapasitor eksitasi sangat berpengaruh pada proses pembangkit an tegangan pada generat or induksi. Untuk dapat membangkit kan tegangan, nilai dari kapasitor harus lebih besar dari nilai kapasitansi minumum dari generator induksi untuk proses eksitasinya. Apabila kapasior yang dipasang lebih kecil dari kapasitansi minimumnya maka tegangan tidak dapat dibangkit kan. Cara menent ukan kapasitansi minimum dari generator induksi ialah dengan menggunakan karakteristik magnetisasi dari mesin induksi saat beroperasi sebagai motor induksi. Karakteristik magnetisasi ini didapat dengan mengoperasikan motor induksi pada kondisi beban nol. Pada kondisi beban nol, arus yang mengalir pada kapasitor ( ) akan sama dengan arus magnetisasi ( ). Tegangan (V) yang dihasilkan akan meningkat secara linier hingga titik saturasi dari magnet inti tercapai. Sehingga dalam kondisi stabil [2]. = (1) = (2) = (3) Dalam kondisi beban nol motor induksi, dapat dihitung besar nilai reakt ansi magnetisasi ( ) dengan memberikan catu tegangan (V) kemudian mengukur besar arus magnetisasinya = (4) = = (5) Subtitusikan persamaan 4 ke dalam persamaan 5, maka didapatkan C = (6) Pada persamaan 6, besarnya kapasitansi (C) merupakan besarnya kapasitansi pada tiap fasa kapasitor eksitasi yang dihubungkan secara bint ang atau star. Sehingga persamaan kapasitor eksitasi yang dihubung bintang ialah sebagai berikut = (7) Pada sistem tiga fasa, kapasitor eksitasi dapat dihubungkan secara bint ang atau secara delta, yg dapat dilihat pada Gambar 4. Hubungan bint ang tidak dianjurkan unt uk dihubungkan dengan generator karena hubungan bint ang memiliki titik netral yang akan meningkatkan rugi-rugi [3]. Gambar 4 Hubungan bintang dan delta kapasitor eksitasi Hubungan antara hubungan bint ang dan delta dapat dilihat pada persamaan-persamaan di bawah ini: = 3 dan = / 3 (8) = = / = = 3 (9) C =, = (10) 2.3. Prinsip Kerja STATCO M Prinsip kerja dari STATCOM dapat dilihat pada Gambar 5. 85 copyright@ DTE FT USU

b. Generator induksi berpenguatan sendiri menggunakan STATCOM, terlihat pada Gambar 7. Gambar 5 Struktur sistem STATCOM [4] Pengontrolan STATCOM diatur oleh sistem kont rol, dimana pada sistem kont rol menerima masukan dari tegangan dan arus sistem, dan tegangan dan arus STATCOM. pada sistem kont rol diatur besar tegangan normal dari sistem dan akan mengatur tegangan keluarannya sefasa dengan tegangan sistem dan. P ada kondisi normal, tegangan pada VSC dan sistem sama. Apabila terjadi perubahan tegangan yang terjadi pada sistem, maka sistem kont rol akan mengirimkan sinyal pada VSC unt uk mengatur besarnya daya reakt if yang akan disuplai atau diserap. P ada saat tegangan sistem lebih besar dari tegangan VSC maka STATCOM akan menyerap daya reaktif dari sistem. P ada saat tegangan sistem lebih kecil dari tegangan VSC maka STATCOM akan menyuplai daya reakt if ke sistem [5]. 3. Metodologi Penelitian Adapun langkah-langkah dalam melakukan analisis dan simulasi pengaturan tegangan generator induksi berpenguatan sendiri menggunakan static synchronous compensator (statcom) ialah sebagai berikut 1. Membuat rangkaian simulasi yang akan dilakukan. Berikut ini rangkaian simulasi yang akan dilakukan: a. Generator induksi berpenguatan sendiri, terlihat pada Gambar 6. Gambar 6 Rangkaian simulasi generator induksi berpenguatan sendiri Gambar 7 Rangkaian simulasi generator induksi berpenguatan sendiri menggunakan pengatur tegangan ST ATCOM 2. Memasukkan parameter mesin induksi dan STATCOM dari data yang telah diperoleh 3. Melakukan perhitungan nilai kapasitansi minimum dari kapasitor eksitasi. Lalu memasukkan nilai yang didapatkan pada model kapasitor eksitasi 4. Memasukkan besarnya beban listrik yang digunakan. Pada penelitian ini, beban yang digunakan ialah beban resistif yang besarnya tetap yaitu 3 kw 5. Menentukan lamanya waktu yang dibutuhkan unt uk melakukan simulasi. Pada penelitian ini, simulasi akan dilakukan selama 20 detik 6. Menentukan besarnya torsi masukan. Pada penelitian ini, t orsi masukan berubah-ubah setiap waktu. Pada rentang waktu 0 sampai 4 detik diberikan torsi masukan sebesar 1,2 pu. Pada rentang waktu 4 sampai 8 detik diberikan torsi masukan sebesar 0.8 pu. Pada rentang waktu 8 sampai 12 detik diberikan torsi masukan sebesar 1 pu. Pada rentang waktu 12 sampai 16 detik diberikan torsi masukan sebesar 0.9 pu. Pada rentang waktu 16 sampai 20 detik diberikan torsi masukan sebesar 1,1 pu. 7. Menjalankan simulasi 4. Hasil dan Pembahasan Setelah dilakukan simulasi, maka dapat dilihat perbandingan tegangan keluaran yang dihasilkan antara generator induksi berpenguatan sendiri tanpa pengatur tegangan dan generator induksi berpenguatan sendiri menggunakan pengatur tegangan static synchronous compensator (STATCOM). 86 copyright@ DTE FT USU

4.1. Hasil Simulasi Ge nerator Induksi Berpengu atan sendiri Pada Gambar 8 dapat dilihat bahwa pada t=0 detik sampai t = 0,6 detik, besar tegangan masih bernilai 0. Hal tersebut menandakan terjadinya proses pembangkit an tegangan. Arus sisa pada generator induksi menimbulkan medan magnet yang sangat kecil medan magnet akan menimbulkan gaya gera listrik yang kecil pula. Gaya gerak listrik ini akan menimbulkan tegangan yang akan memicu kapasitor eksitasi menyalurkan daya reakt if. Pada proses ini, nilai tegangan kapasitor akan meningkat secara bert ahap hingga seluruh tegangan dibangkit kan. Meningkatnya tegangan kapasitor ini akan meningkatkan besar tegangan yang diinduksikan pada rotor, akibatnya ada induksi ke rotor maka arus di rotor juga meningkat karena nilai tahanan pada rotor tetap. Arus rotor yang mingkat menyebabkan meningkatnya pula medan magnet pada rotor. Meningkatnya besar medan magnet rot or akan membuat gaya gerak listrik yang terjadi pada stator semakin besar akibat semakin membesarnya nilai fluks magnet. Gaya gerak listrik di stator yang membesar akan meningkatkan nilai arus stator generator atau arus yang mengalir ke kapasitor. Proses pembangkit an ini akan terus terjadi hingga seluruh tegangan dapat dibangkit kan. Gambar 8 Grafik tegangan keluaran V (pu) vs waktu (s) Pada grafik tegangan keluaran V (pu) bangkit nya sluruh tegangan dapat terlihat pada saat tegangan mencapai nilai puncaknya. Setelah tegangan mencapai nilai puncak, nilai ini kemudian turun dan berosilasi selama keadaan transiennya dan mencapai sebuah nilai tegangan, pada grafik sekitar 1 pu, pada saat generator telah mencapai keadaan tunak. Lamanya waktu transien dari generator induksi berpenguatan sendiri tergantung dari besar kecilnya torsi masukan yang diberikan pada generator. Semakin besar torsi yang diberikan, proses pembangkit an tegangan akan semakin cepat sehingga generator juga akan lebih cepat mencapai keadaan tunak. Hal ini dapat terjadi karena ketika torsi masukan yang diberikan semakin besar maka kecepatan putar generator juga semakin besar. Semakin besar kecepatan putar maka nilai GGL yang dihasilkan pada terminal generator juga semakin besar. Semakin besar arus generator ini akan membuat torsi elektromagnetik generator semakin besar juga. Torsi elektromagnetik ini akan melawan arah torsi input generator sehingga akan menurunkan kecepatan putar generator. Torsi mekanik yang diberikan pada generator selanjutnya akan menyesuaikan besarnya dengan torsi elktromagnetik sehingga membuat grafik kecepatan berosilasi. Penyesuaian ini akan terjadi hingga generator mencapai kondisi tunak. Ketika telah mencapai keadaan tunak, nilai resultan antara torsi mekanik dan torsi elektromagnetik akan tetap. Hal ini terbukt i dengan besar lecepatan putar generator yang sudah konstan. Dengan semakin besarnya torsi masukan yang diberikan, maka nilai torsi elektromagnetis yang terjadi ketika awal timbulnya arus akan semakin besar. Hal ini membuat penyesuaian besar resultan torsi akan semakin cepat sehingga keadaan tunak dapat tercapai dengan lebih cepat. 4.2. Hasil Simulasi Ge nerator Induksi Berpengu atan Sendiri Menggunak an STATCO M Pada Gambar 9 terlihat bahwa secara umum tegangan keluaran generator pada simulasi ini berbeda dengan tegangan keluaran pada simulasi generator induksi berpenguatan sendiri tanpa pengendali tegangan. Perbedaan terjadi antara simulasi generator induksi berpenguatan sendiri tanpa pengendali tegangan dengan simulasi generator induksi berpenguatan sendiri dengan menggunakan STATCOM adalah pada tegangan yang dihasilkan pada ketiga fasa. Tegangan yang dihasilkan pada simulasi generator induksi berpenguatan sendiri dengan menggunakan STATCOM besarnya lebih konstan dan lebih halus tanpa adanya ripple. Tidak seperti tegangan yang dihasilkan pada simulasi generator induksi tanpa pengendai tegangan dimana besarnya berubah dan tidak stabil. Hal ini karena STATCOM memberikan daya reakt if pada sistem sehingga bisa menjaga 87 copyright@ DTE FT USU

tegangan pada sisi beban maupun bagian stator generator induksi agar tetap konstan. Gambar 9 Grafik tegangan keluaran V (pu) vs waktu (s) Pada simulasi ini, STATCOM menghasilkan daya reakt if. Daya reaktif yang dihasilkan oleh STATCOM terhubung dengan bagian stator pada generator induksi berpenguatan sendiri. Hal ini menyebabkan arus pada bagian stator generator induksi berpenguatan sendiri mengalami perubahan akibat daya reakt if yang dihasilkan oleh STATCOM. Apabila daya reakt if yang dihasilkan STATCOM semakin tinggi maka arus pada bagian stator generator juga semakin tinggi. Demikian pula sebaliknya apabila daya reakt if yang dihasilkan STATCOM berkurang maka pada bagian stator generator induksi berpenguatan sendiri juga berkurang. Perubahan arus tersebut juga mempengaruhi besar torsi elektromagnetik pada generator induksi berpenguatan sendiri. Apabila besar arus bert ambah maka torsi elektromagnetis yang dihasilkan juga bert ambah, demikian juga sebaliknya. Penggunaan STATCOM sebagai pengatur tegangan pada generator induksi berpenguatan sendiri mampu menghasilkan besar tegangan yang stabil. Namun STATCOM tidak murah harganya seperti kapasitor serta bentuk fisiknya yang lumayan besar. Karakteristik STATCOM mampu mengatur tegangan unt uk beban indukt if maupun kapasitif, efekt if digunakan pada tegangan tinggi. kemudian kembali normal sesuai dengan torsi masukannya 3. Setelah dipasang STATCOM, tegangan yang dihasilkan lebih halus tanpa adanya ripple 4. Perubahan nilai parameter Kp dan Ki pada Vac regulator, Vdc Regulator dan Current Regulator sangat mempengaruhi terhadap pegaturan tegangan 5. STATCOM menyuplai daya reaktif sesuai dengan yang dibutuhkan 6. Daftar Pustaka [1] Chapman, Stephan J., Electric Machinery Fundam entals,edisi ke-4,mcgraw-hill, New York, 2005 [2] Shekar, T. Chandra dan Bishnu P. Muni, Voltage Regulator for Self Excited Induction Generator, IEEE Power Engineering Journal, 2004 [3] Smith, Nigel, Motor As Generator for Micro-hydro Power, IT DG Publishing, London, 1994 [4] Cimbals, Raimonds., Oskars Krievs, dan Leonids Ribickis, A Static Synchronous Compensator for Reactive Power Compensation under Distorted Mains Voltage Conditions, 10t h International Symposium Topical Problems in the Field of Elect rical and Power Engineering, Pärnu, 2011 [5] Padiyar, K.R., FACTS Controllers in Power Transmission and Distribution, New Age International Publishers, New Delhi, 2007 5. Kesimpulan Berdasarkan hasil dan pembahasan diperoleh beberapa kesimpulan, yaitu: 1. Pada proses awal pembangkit an tegangan, tegangan yang dibangkit kan sangat besar. 2. Setiap terjadi perubahan torsi masukan, tegangan naik/ turun beberapa saat, 88 copyright@ DTE FT USU