BAB II KAJIAN PUSTAKA

BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Mutakhir Penelitian dengan judul Analisis kedip tegangan akibat gangguan hubung singkat pada penyulang Abang di Karangasem memiliki keterkaitan dengan beberapa penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya. Penelitian terdahulu dijadikan penunjang untuk menentukan batasan-batasan masalah yang akan dilakukan pada penelitian ini. Adapun penunjang yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: Penelitian yang dilakukan oleh Sinar Terang Sembiring dan Golfrid Gultom (2012) dengan judul Analisis Pemulihan Kedip Tegangan Akibat Gangguan Satu Fasa Ke Tanah Dengan Menggunakan Dynamic Voltage Restore Pada Sistem Tiga Fasa Dengan Beban Bervariasi. Metode yang digunakan adalah simulasi Matlab-Simulink untuk mengatasi adanya kedip tegangan oleh gangguan satu fasa ke tanah. Hasil dari penelitian ini adalah pengujian terhadap suatu jaringan yang mengalami gangguan satu fasa ke tanah diperoleh hasil bahwa Dynamic Voltage Restorer dengan model yang diusulkan sudah dapat memulihkan tegangan menjadi 1 pu. Waktu pemulihan kedip tegangan selama 0,1 mili detik dan tidak mengganggu fasa yang tidak terganggu dan filter pasif yang digunakan pada DVR tiga fasa dapat mengurangi THD tegangan keluaran inverter menjadi 4,06 % atau lebih kecil dari 5%. Penelitian yang dilakukan oleh Ryan Firdaus (2014) dengan judul Analisa Kedip Tegangan Pada Sistem Distribusi 20KV Akibat Arus Hubung Singkat Di Bandar Udara Sultan Iskandar Muda. Metode yang digunakan adalah metode observasi dan studi literatur untuk menghitung arus gangguan hubung singkat dan kedip tegangan pada Penyulang Khusus Bandara SIM dengan menggunakan metode komponen simetris. Hasil dari penelitian ini adalah besarnya arus gangguan hubung singkat tergantung pada impedansi saluran yang tergantung pada panjang saluran, jenis konduktor, dan luas penampang konduktor. Semakin panjang saluran semakin kecil arus gangguan. 5

6 2.2 Tinjauan Pustaka Adapun tinjauan pustaka di dalam penelitian ini, antara lain mencakup: 2.2.1 Kualitas daya listrik Kualitas daya listrik merupakan konsep yang memberikan gambaran tentang baik atau buruknya mutu daya listrik akibat adanya beberapa jenis gangguan yang terjadi pada sistem kelistrikan. Sesuai dengan standar IEEE 1159-1995, beberapa fenomena gangguan dalam sistem tenaga listrik telah diidentifikasi, dimana merupakan gangguan yang sering terjadi dan tidak termasuk gangguan seperti medan elektromagnetik atau interferensi frekuensi radio. Tiga kategori pertama dianggap fenomena intermiten (sementara/sebentar), sedangkan empat terakhir (ketidakseimbangan, distorsi, fluktuasi dan variasi frekuensi) adalah steady state atau gangguan kontinyu. Dari tabel di bawah ini dapat dilihat beberapa jenis gangguan dalam sistem tenaga listrik. Tabel 2.1 Defenisi kualitas daya listrik sesuai standar IEEE 1159-1995 No Kategori Rentang Tipe Gangguan Gangguan Waktu Penyebab 1 Transient Oscilatory, Less than 1 Impulsive cycle Lightning, Switching loads 2 Short duration Sags, Swells, Less than 1 Faults, Motor starting, Utility Variations Interruptions minute Protective Equipment 3 Undervoltages, Poor Voltage regulation, Long Overvoltages, Over 1 incorrect Transformer tap duration Sustained minute setting, Overloaded feeder, variations Interruptions Utility Equipment 4 Voltage Unbalance loads, - Steady state Imbalance Equipment failure 5 Waveform Harmonics, Distortion Notching, Noise Steady state Electronic loads 6 Voltage Arcing load, Loose - Steady state Fluctuations Connections 7 Power frequency variations - Steady state Poor generator Control Sumber: Standar IEEE 1159-1995, Power Quality Monitoring

7 2.2.2 Sistem distribusi Sistem tenagaa listrik tediri dari beberapa komponen dasar, yaitu pusat pembangkit listrik, transmisi tenaga listrik, sistem distribusi dan beban. Pusat pembangkit listrik merupakan tempat energi listrik pertama kali dibangkitkan, dimana terdapat turbin sebagai penggerak mula (prime mover) dan generator yang membangkitkan listrik. Energi listrik yang dibangkitkan akan melalui proses transmisi dari pembangkit sampai pada konsumen pengguna listrik melalui sistem distribusi. Sistem distribusi memiliki subsistem yang terdiri dari pusat pengatur (Distribution Control Center), saluran tegangan menengah (6kV dan 20kV), gardu distribusi yang terdiri dari panel-panel pengatur tegangann menengah dan panel-panel distribusii tegangan rendah (380V/220V). Gambar 2.1 Komponen utama dalam penyaluran tenaga listrik Sumber: Hasan, 1997 2.2.3 Sistem radial Sistem jaringan distribusi primer adalah bagian dari sistem tenaga listrik diantara gardu induk dan gardu distribusi. Jaringan distribusi primer terdiri dari jaringan tiga fasa dengan jumlah kawat tiga atau empat. Penyaluran tenaga listrik pada jaringan distribusi primer menggunakan hantaran udara yang dibentangkan sepanjang daerah yang disuplai tenaga listrik sampai pada pusat beban ujung akhir.

8 Sistem radial adalah jaringan dengan saluran primer yang menyalurkan daya dalam satu arah aliran daya. Sistem radial dipakai untuk melayani daerah dengan tingkat kerapatan beban yang rendah. Keuntungan sistem radial adalah kesederhanaan dari segi teknis dan biaya investasi yang rendah. Kerugian sistem radial adalah apabila terjadi gangguan dekat dengan sumber, maka semua beban saluran akan padam sampai gangguan dapat diatasi. 2.2.4 Kedip tegangan Gambar 2.2 Konfigurasi jaringan radial Sumber : Suswanto, 2009 Kedip tegangan adalah penurunan nilai tegangan efektif (rms) pada frekuensi daya selama durasi waktu dari 0,01detik sampai 1menit. Rentang perubahan dari 0,1 sampai 0,9 pu pada harga rms besaran tegangan. Kedip tegangan menyebabkan trip peralatan-peralatan pengaman yang peka terhadap perubahan tegangan. Gambar 2.3 Kedip tegangan Sumber : IEEE 1159-1995

9 2.2.4.1 Penyebab kedip tegangan Kedip tegangan disebabkan oleh faktor-faktor sebagai berikut : 1. Starting motor berdaya besar Motor memiliki pengaruh yang sangat merugikan ketika start awal, yaitu timbul arus beban penuh dengan nilai yang sangat besar. Arus yang memiliki nilai sangat besar akan mengalir melalui impedansi sistem, sehingga menimbulkan kedip tegangan yang dapat menyebabkan kedip pada lampu, kontaktor tidak dapat berfungsi, dan mengganggu peralatan listrik yang sensitif terhadap variasi tegangan. 2. Pembebanan yang besar pada sistem Sistem yang diberikan beban besar akan mengalirkan arus yang melebihi arus yang mengalir pada saat sistem beban normal. Suplai dan pemasangan kabel di awal untuk mengalirkan arus pada kondisi normal, maka dengan mengalir arus yang sangat besar akan mengakibatkan tegangan jatuh antara titik sumber dengan titik pembebanan. Besar nilai dari tegangan jatuh yang diakibatkan oleh kedip tegangan tergantung dari besar nilai impedansi titik pakai bersama (PCC=Point Common Coupling). 3. Gangguan hubung singkat pada sistem distribusi Kedip tegangan 70% terjadi akibat gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah yang terjadi di suatu titik pada sistem. Gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah menyebabkan kedip tegangan pada penyulang yang lain dari gardu induk yang sama. Kedip tegangan akibat gangguan hubung singkat dua fasa disebabkan oleh cabang pohon yang menyentuh saluran SUTM, cuaca yang kurang baik, dan benturan hewan pada saluran SUTM. Kedip tegangan akibat gangguan hubung singkat tiga fasa terjadi karena peristiwa switching atau tripping dari circuit breaker (PMT) tiga fasa. 2.2.4.2 Toleransi kedip tegangan pada sistem distribusi Nilai dari kedip tegangan ( voltage sag) harus diperhatikan agar tidak mempengaruhi kerja dari peralatan-peralatan elektronik ataupun peralatanperalatan kontrol yang lain.

10 Tabel 2.2 Tipikal rentang kualitas daya input dan parameter beban Parameter Rentang Batasan tegangan (steady state) +6 %, 13 % Surge+15 % - maks 0,5 s Gangguan tegangan Sag -18 % - maks 0,5 detik Transient overvoltage150-200 % - 0,2 s Harmonik Maks 5% (peralatan beroperasi) Kompatibilitas elektromagnetik Maks 1 V/m Batasan frekuensi 60 Hz ± 0,5 Perubahan frekuensi 1 Hz/s Tegangan tiga-fasa tak imbang 2,5 % Beban tiga-fasa tak imbang 5 20 % Faktor daya 0,8 0,9 Load demand 0,75 0,85 (dari beban tersambung) Sumber : IEEE std 446-1995 2.2.4.3 Perhitungan kedip tegangan Kedip tegangan terjadi akibat gangguan hubung singkat pada sistem. Gangguan hubung singkat pada penyulang dengan konfiguasi sistem radial menyebabkan kedip tegangan pada busbar gardu induk. Kedip tegangan akan dirasakan oleh pelanggan yang disuplai dari transformator tegangan menengah dan tegangan rendah yang sama. Perhitungan kedip tegangan pada sistem radial dapat disederhanakan dengan menggunakan model pembagi tegangan. Gambar 2.4 Model pembagi tegangan pada sistem distribusi radial Sumber : IEEE 1159-1995

11 Perhitungan kedip tegangan pada sistem distribusi tegangan menengah harus menggunakan metode komponen simetri karena gangguan yang terjadi adalah gangguan tidak seimbang. Gelombang saat terjadi tegangan kedip dapat dilihat pada gambar dibawah ini : Gambar 2.5 Gelombang terjadinya kedip tegangan Sumber : IEEE 1159-1995 Perhitungan kedip tegangan akibat gangguan hubung singkat pada penyulang digunakann persamaan sebagai berikut: Kedip tegangan untuk gangguan 3 Fasa : V= (n.z) 2 x If3Φ... (2.1) V = Kedip tegangan 3 fasa (Volt) Z = Impedansi penyulang (Ohm) n = Lokasi gangguan (%) If3Φ = Gangguan hubung singkat 3 fasa (Ampere) Kedip Tegangan untuk gangguan 1 Fasa ke tanah : 1. Tegangan Urutan Positif. V+ riel = Vbus+ (If1Φ/3) Z+penyulang x Cos(α) V+ imj = 0 (If1 Φ /3) Z+penyulang x Sin(α)... (2.2)... (2.3)

12 V+ = Tegangan urutan positif riel dan imajiner (Volt) Vbus+ = Tegangan urutan di bus positif (Volt) If1 Φ = Arus hubung singkat 1 fasa ke tanah (Ampere) Zpenyulang = Impedansi penyulang sesuai lokasi gangguan yang dipilih (Ω) α = Penjumlahan sudut arus dan impedansi. 2. Tegangan Urutan Negatif. V- riel = 0 (If1Φ/3) Z-penyulang x Cos(α)... (2.4) V- imj = 0 (If1Φ/3) Z-penyulang x Sin(α)... (2.5) V- = Tegangan urutan negatif riel dan imajiner (Volt) If1 Φ = Arus hubung singkat 1 fasa ke tanah (Ampere) Zpenyulang = Impedansi penyulang sesuai lokasi gangguan yang dipilih (Ω) α = Penjumlahan sudut arus dan impedansi. 3. Tegangan Urutan Nol. V0 riel = 0 ( If1 Φ/3) Z0penyulang x Cos(α)... (2.6) V0 imj = 0 ( If1Φ/3) Z0penyulang x Sin(α)... (2.7) Vo = Tegangan urutan nol (Volt) If1 Φ = Arus hubung singkat 1 fasa ke tanah (Ampere) Zpenyulang = Impedansi penyulang sesuai lokasi gangguan yang dipilih (Ω) α = Penjumlahan sudut arus dan impedansi. Kedip tegangan untuk gangguan 1 fasa ke tanah adalah: V = (V1riel+V2riel+Voriel) 2 +(V1imj+V2imj+Voimj) 2 arc tan (Voimj / Voriel )...(2.8) 2.2.5 Gangguan hubung singkat Hubung singkat merupakan suatu hubungan abnormal pada impedansi yang terjadi antara dua titik yang mempunyai potensial yang berbeda. Gangguan hubung singkat menyebabkan interupsi kontinuitas pelayanan daya kepada konsumen. Gangguan terdiri dari gangguan temporer dan permanen. Gangguan

13 temporer diamankan dengan circuit breaker (CB) dan peralatan-peralatan pengaman pada sistem. Gangguan permanen adalah gangguan yang menyebabkan kerusakan permanen pada sistem, seperti: kegagalan isolator, kerusakan penghantar, kerusakan pada transformator atau kapasitor. Standar IEC 909 mengklasifikasikan arus hubung singkat dengan besaran (maksimum dan minimum) dari jarak titik lokasi. Arus hubung singkat maksimum menentukan rating peralatan, sementara arus hubung singkat minimum menentukan pengaturan peralatan proteksi. Standar IEC 909 adalah kalkulasi dari hubung singkat dan rating peralatan dengan rating tegangan sistem sampai 240kV dan frekuensi dari 50-60Hz yang meliputi gangguan 3 fasa, gangguan fasa-fasa, dan 1 fasa ke tanah. 2.2.5.1 Perhitungan gangguan hubung singkat Tujuan perhitungan gangguan hubung singkat adalah untuk menghitung arus maksimum dan minimum gangguan, sehingga rancangan pengaman, relai dan pemutus yang tepat bisa dipilih untuk melindungi sistem dari kondisi yang tidak normal dalam waktu yang singkat. Perhitungan arus gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah digunakan persamaan: I= V Z...(2.9) V = 3 tegangan fasa netral Z = impedansi ( Z1+ Z2+ Z0)ekivalen Gambar 2.6 Gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah Sumber : Dugan, 1996

14 Perhitungan arus gangguan tiga fasa digunakan persamaan: I= V Z... (2.10) V = tegangan fasa netral Z = impedansi Z1ekivalen Gambar 2.7 Gangguan hubung singkat tiga fasa Sumber : Dugan, 1996 2.2.5.2 Perhitungan impedansi, resistansi dan induktansi sumber Impedansi terdiri dari tiga macam impedansi urutan, yaitu: 1. Impedansi urutan positif (Z1), yaitu impedansi yang hanya dirasakan oleh arus urutan positif. 2. Impedansi urutan negatif (Z2), yaitu impedansi yang hanya dirasakan oleh arus urutan negatif. 3. Impedansi urutan nol (Z 0), yaitu impedansi yang hanya dirasakan oleh arus urutan nol. Perhitungan nilai impedansi yang terdapat pada penghantar di jaringan terlebih dahulu dihitung nilai impedansi ohm per kilometer dari jenis penghantar yang dipakai pada jaringan. Gambar 2.8 Impedansi penghantar Sumber : Suswanto, 2009 Untuk menentukan nilai Rs (Resistansi Sumber) terlebih dahulu harus diketahui nilai dari impedansi sumber (Zs). Untuk mencari nilai dari impedansi sumber dapat dilihat pada persamaan berikut:

15 Zs = kv2 x Z(%)...(2.11) MVA Zs = Impedansi sumber (Ohm) MVA = Kapasitas trafo (MVA) kv = Tegangan primer (KV) Z = Impedansi (%) Setelah didapatkan nilai Zs, dapat ditentukan nilai Xs dengan menggunakan persamaan dibawah ini: Xs = X R x Rs...(2.12) Xs = Reaktansi sumber (Ohm) X = Reaktansi trafo (%) R = Resistansi trafo (%) Maka dengan diketahui nilai Xs dan Zs sumber maka nilai Rs dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan dibawah ini: Zs 2 = Xs 2 + Rs 2...(2.13) Xs = Reaktansi sumber (Ohm) Zs = Impedansi sumber (Ohm) Rs = Resistansi sumber (Ohm) Setelah mendapatkan nilai Rs dapat ditentukan nilai Ls dengan menggunakan persamaan dibawah ini : Ls = Xs 2πf...(2.14) Ls = Induktansi sumber (Henry) Xs = Reaktansi sumber (Ohm) f = Frekuensi (Hz)

16 2.2.5.3 Perhitungan reaktansi transformator Perhitungan nilai reaktansi transformator dalam ohm dihitung dengan cara mencari nilai ohm pada 100% untuk transformator dengan menggunakan rumus: Xt (pada 100%)= kv2 MVA Xt kv 2 = Reaktansi transformator (Ohm) = Tegangan trafo tenaga (kv) MVA = Kapasitas trafo tenaga (MVA)...(2.15) Persamaan diatas digunakan untuk mencari nilai reaktansi trafo, yaitu sebagi berikut: 1. Untuk menghitung raeaktansi urutan positif dan negatif (Xt1 = Xt2) dihitung dengan menggunakan rumus : Xt = % yang diketahui x Xt (pada 100%) 2. Nilai reaktansi urutan nol (Xt0) dapat dicari dengan terlebih dahulu diketahui data dari kapasitas belitan delta yang ada dalam trafo. - Untuk trafo tenaga hubungan belitan Y dimana kapasitas belitan delta sama besar dengan kapasitas belitan Y, maka Xt0 = Xt1 - Untuk trafo tenaga dengan hubungan belitan Yyd dimana kapasitas belitan delta (d) biasanya adalah sepertiga dari kapasitas belitan Y (belitan yang dipakai untuk menyalurkan daya, sedangkan belitan delta tetap ada didalam tetapi tidak dikeluarkan kecuali satu terminal delta untuk ditanahkan), maka nilai Xt0 = 3 Xt1. - Untuk trafo tenaga dengan hubungan belitan YY dan tidak mempunyai belitan delta di dalamnya, maka untuk menghitung besarnya Xt0 berkisar antara 9 sampai dengan 14 Xt1 2.2.5.4 Perhitungan impedansi penyulang Perhitungan impedansi penyulang tergantung dari besar impedansi per km dari penyulang yang akan dihitung. Z=(R+jX) Ω/Km... (2.16)

17 Perhitung impedansi penyulang pada titik gangguan yang terjadi pada lokasi gangguan % panjang penyulang digunakan rumus: Zn= n x L x Z/Km... (2.17) Zn = Impedansi penyulang sejauh % panjang penyulang (ohm) n = Lokasi gangguan dalam % panjang penyulang L = Panjang penyulang (Km) Z/km = Impedansi penyulang tiap Km 2.2.5.5 Perhitungan impedansi ekivalen jaringan Perhitungan yang dilakukan adalah perhitungan besaran nilai impedansi ekivalen positif, negatif dan nol dari titik gangguan sampai kesumber. Perhitungan Z1eki dan Z2eki dapat langsung dengan cara menjumlahkan impedansi. Perhitungan Z0eki dimulai dari titik gangguan sampai ke trafo tenaga dengan titik netral ditanahkan. Perhitungan impedansi ekivalen urutan positif dan urutan negatif menggunakan persamaan: Z1eki = Z2eki = ZS1 + Xt1 + Z1penyulang... (2.18) Perhitungan impedansi ekivalen urutan nol digunakan persamaan sebagai berikut: Z0penyulang = % panjang Z0total Z0eki = Xt0 + 3 RN+ Z0penyulang... (2.19) Z1eki ZS1 Xt1 Z1 Z0eki Xt0 RN Z0 = Impedansi ekivalen jaringan urutan positif dan negatif (ohm) = Impedansi sumber (ohm) = Reaktansi trafo tenaga urutan positif dan negatif (ohm) = Impedansi urutan positif dan negatif (ohm) = Impedansi ekivalen jaringan urutan nol (ohm) = Reaktansi trafo tenaga urutan nol (ohm) = Tahanan tanah trafo tenaga (ohm) = Impedansi urutan nol (ohm)

18 2.2.5.6 Perhitungan daya listrik Hubungan antar daya dapat ditunjukkan dengan segitiga daya dan dapat dilihat pada gambar dibawah ini: Gambar 2.9 Segitiga daya Sumber: Dugan, 2003 Gambar di atas menunjukkan hubungan antara daya pada sistem tenaga listrik, yang pada umumnya terdiri dari daya nyata (S), daya aktif (P), dan daya reaktif (Q). Berikut ini merupakan perumusan yang berkaitan dengan daya listrik: S V I P V I cos......(2.20)....(2.21) Q V I sin....... (2.22) QL V 2 X.........(2.23) V I X...(2.24) QC I 2 X.......(2.25) Dengan S adalah daya nyata dalam VA, P adalah daya aktif dalam Watt, Q adalah daya reaktif dalam VAR, V adalah tegangan dalam Volt, I adalah arus dalam Ampere, cos adalah faktor daya, X adalah reaktansi dalam Ohm. 2.2.6 Dynamic voltage restorer Dynamic Voltage Restorer (DVR) adalah suatu peralatan yang berguna untuk mengatasi kedip tegangan. DVR dirangkai seri dengan sistem distribusi untuk melindungi peralatan sensistif terhadap terjadinya kedip tegangan. DVR pada dasarnya mempunyai suatu power circuit dan suatu control circuit. Control

19 circuit atau rangkaian kendali berfungsi untuk mengatur parameter-parameter dari sinyal kendali yang harus diinjeksikan oleh DVR pada sistem antara lain: besaran, frekuensi, dan pergeseran fasa. Berdasarkan sinyal kendali yang diperoleh dari control circuit maka dihasilkan tegangan yang akan diinjeksikan pada power circuit. Pada umumnya DVR mempunyai sumber energi DC, PWM inverter, filter dan transformator penginjeksi tegangan. Fungsi dasar dari DVR adalah mendeteksi terjadinya kedip tegangan yang terjadi pada saluran sistem tenaga, kemudian menginjeksikan tegangan DVR untuk mengkompensasi kedip tegangan yang terjadi. Berikut adalah elemen-elemen dasar pada sebuah DVR: 1. Unit penyimpanan energi DC Berfungsi untuk menyediakan kebutuhan daya aktif selama terjadi kompensasi oleh DVR. Biasanya dapat digunakan batere Lead Acid, flywheel, super conducting magnetic energy storage (SMES) dan super capacitor. 2. Voltage Source Inverter (VSI) Pada dasarnya VSI berfungsi untuk mengkonversi tegangan DC yang dihasilkan oleh unit penyimpanan energi DC menjadi tegangan AC. VSI dikopling dengan suatu transformator terhadap sistem. Pada inverter satu fasa biasanya digunakan Full Bridge Inverter yang menggunakan empat buah switching. 3. Filter Pasif Low Pass Filter terdiri dari induktor dan kapasitor, yang dapat diletakkan pada sisi tegangan rendah dari transformator penginjeksi tegangan. Dengan menempatkan filter pada sisi inverter, harmonisa yang terjadi bersumber dari VSI dapat dicegah untuk masuk pada transformator. 4. Transformator Injeksi Tegangan Fungsi dasarnya adalah untuk menaikkan tegangan supply AC yang dihasilkan oleh VSI menjadi tegangan yang dibutuhkan. Rating pada inverter dan transformator injeksi menjadi suatu batasan untuk menentukan kedip tegangan maksimum yang dapat dikompensasi. Apabila arus pada jaringan lebih besar dari arus DVR maka suatu switch by pass akan aktif untuk mencegah arus dengan nilai yang cukup besar mengalir melalui DVR.

20 Gambar 2.10 Rangkaian dasar DVR Sumber: ISSN 0853-0203 Suatu DVR dapat bekerja pada beberapa kondisi yaitu: a. Keadaan Normal Apabila unit penyimpanan energi DC terisi penuh, DVR akan bekerja pada keadaan stand by. Pada kondisi stand by DVR tidak menginjeksikan tegangan pada jaringan. b. Keadaan terjadi kedip tegangan DVR akan mensupply daya aktif dari energi yang disimpan bersama dengan daya reaktif yang dibutuhkan untuk kompensasi tegangan. c. Keadaan terjadi gangguan. Pada kondisi ini terdapat resiko terjadinya arus dengan nilai yang cukup besar mengalir menuju rangkaian DVR, akibatnya dapat merusak komponenkomponen sensitif pada DVR. Karena DVR adalah suatu kompensator seri, maka apabila terjadi gangguan hubung singkat pada sisi beban, maka arus gangguan akan mengalir ke arah inverter. Sehingga untuk melindungi inverter tersebut diletakkan switch by pass. 2.2.6.1 Metode kompensasi kedip tegangan pada DVR Kompensasi dilakukan dengan menginjeksikan daya aktif dan daya reaktif tergantung tingkat kompensasi yang dibutuhkan oleh beban. Terdapat dua jenis metode kompensasi yaitu: kompensasi pre-sag dam kompensasi in-phase.

21 1. Kompensasi Pre-Sag Strategi kompensasi ini direkomendasikan pada beban-beban non linier, dimana membutuhkan kompensasi terhadap besaran tegangan dan sudut fasa tegangan. Pada teknik kompensasi ini DVR akan mensupply perbedaan yang terjadi antara V pre sag dan V sag, sehingga akan mengembalikan semua nilai besaran dan sudut fasa kepada nilai sebelum terjadi kedip tegangan. Pada kondisi normal (V pre-sag ) tegangan sistem akan sama dengan tegangan beban (V Load ) dimana keduanya mempunyai nilai sebesar 1 pu. Selama terjadi kedip tegangan, maka tegangan sistem akan menurun dengan nilai yang lebih kecil dari nilai V pre-sag, pengurangan nilai tegangan ini akan berakibat terjadinya pergeseran fasa. DVR akan bereaksi terhadap terjadinya kedip tegangan dan akan menginjeksikan tegangan kompensasi V DVR untuk mengembalikan nilai besaran tegangan menjadi nilai tegangan sebelum terjadinya kedip tegangan. Pada gambar 2.18 ditunjukkan bahwa Ѳ load adalah sudut antara I load dengan V pre-sag. Akibat terjadinya kedip tegangan, maka akan terjadi perubahan sudut fasa antara I load dengan V sag dalam hal ini adalah Ѳ sag. Tegangan yang akan diinjeksikan oleh DVR akan mempunyai sudut fasa ( Ѳ DVR ) sebesar sudut yang timbul antara I load dengan tegangan injeksi DVR (V DVR ). Ѳ Lo Ѳ sa I lo Ѳ DV 2. Teknik Kompensasi In-Phase Gambar 2.11 Teknik kompensasi pre-sag Sumber: ISSN 0853-0203 Pada metode kompensasi ini hanya besaran tegangan yang dikompensasi, tegangan yang dikompensasi sefasa dengan kedip tegangan yang terjadi. Oleh karena itu pada teknik kompensasi ini, tegangan yang diinjeksikan oleh DVR dapat diminimalkan.

22 Ѳ \ Lo Ѳ sag I Loa Ѳ DVR Gambar 2.12 Teknik kompensasi in-phase Sumber: ISSN 0853-0203 Pada gambar diatas dapat dilihat tidak terdapat perbedaan sudut fasa antara V sag dengan V DVR, dimana V DVR adalah tegangan yang diinjeksikan untuk mencapai V pre-sag sebesar 1 pu. 2.2.6.2 Teknik deteksi kedip tegangan pada DVR Fungsi utama dari kontroller pada DVR adalah mendeteksi terjadinya kedip tegangan pada sistem. Untuk mengatur kontroller pada DVR tersebut digunakan transformasi dqo atau transformasi Park. Metode dqo tersebut akan memberikan informasi kedalaman kedip dan pergeseran fasa disertai titik awal dan titik akhir kedip tegangan tersebut. Teknik pendeteksian dibuat berdasarkan perbandingan tegangan referensi terhadap tegangan hasil pengukuran (Va, Vb dan Vc). Metode dqo memberikan informasi kedalaman tegangan yang jatuh (d) dan pergeseran dari fasa tegangan (q).