TEGANGAN DAN HARMONISA GENERATOR INDUKSI (GI) DENGAN SINGLE TUNED DAN PENGATURAN REAKTOR

dokumen-dokumen yang mirip
TEGANGAN GENERATOR INDUKSI (GI) DENGAN PENGATURAN REAKTOR

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

KARAKTER AVR SEBAGAI PENSTABIL TEGANGAN APLIKASI PADA GENERATOR SINKRON PEMBANGKIT MIKROHIDRO

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENGARUH PEMBEBANAN TERHADAP KARAKTERISTIK KELUARAN GENERATOR INDUKSI 1 FASE ABSTRAKSI

Karakteristik Kerja Paralel Generator Induksi dengan Generator Sinkron

NASKAH PUBLIKASI PENGARUH KECEPATAN PUTAR TERHADAP KELUARAN TEGANGAN DAN FREKUENSI PADA GENERATOR INDUKSI 1 FASA

Sistem Pengendali Tegangan pada Generator Induksi 3 Phasa Menggunakan Kontrol PI

MOTOR INDUKSI SPLIT PHASE SEBAGAI GENERATOR INDUKSI SATU FASA

PENGARUH KAPASITOR BANK TERHADAP OUTPUT DARI GENERATOR INDUKSI 1 FASA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENAMBAHAN INDUKTOR SECARA SERI DENGAN EKSITASI KAPASITOR PADA GENERATOR INDUKSI SEKALIGUS MEREDAM HARMONISA

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

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

Analisis Dan Pemodalan Static Var Compensator (SVC) Untuk Menaikan Profil Tegangan Pada Outgoing Gardu Induk Probolinggo

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

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

RANCANGAN BANGUN PENGUBAH SATU FASA KE TIGA FASA DENGAN MOTOR INDUKSI TIGA FASA

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

Analisis Operasi Paralel Generator Induksi Penguatan Sendiri

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB II MOTOR INDUKSI SEBAGAI GENERATOR (MISG)

Perbaikan Faktor Daya Motor Induksi 3 fase menggunakan Mikrokontroler 68HC11

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

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

Dengan : f = frekuensi stator (Hz) n s = kecepatan putar medan magnet atau kecepatan putar rotor (rpm) p = jumlah kutub.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

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

Pemasangan Kapasitor Bank untuk Perbaikan Faktor Daya

PERANCANGAN GENERATOR INDUKSI MAGNET PERMANEN SATU FASE KECEPATAN RENDAH

Desain dan Simulasi Average Model Voltage Source Inverter pada Generator Induksi

BAB II LANDASAN TEORI

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

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

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

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

PENGARUH KECEPATAN PUTAR DAN BEBAN TERHADAP KELUARAN GENERATOR INDUKSI 1 FASE KECEPATAN RENDAH

BAB IV PENGUJIAN, ANALISA DAN PEMBAHASAN

NASKAH PUBLIKASI PENGARUH BANK KAPASITOR TERHADAP KELUARAN GENERATOR INDUKSI 1 FASA KECEPATAN RENDAH

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

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

BAB II LANDASAN TEORI

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

Dampak Perubahan Putaran Terhadap Unjuk Kerja Motor Induksi 3 Phasa Jenis Rotor Sangkar

BAB III. PERANCANGAN PERBAIKAN FAKTOR DAYA (COS φ) DAN PERHITUNGAN KOMPENSASI DAYA REAKTIF

BAB II MOTOR SINKRON. 2.1 Prinsip Kerja Motor Sinkron

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

SIMULASI TCSC DAN MERS UNTUK KOMPENSASI REAKTIF SALURAN 3 FASE

RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK.

BAB III METODE PENELITIAN

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

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

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

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

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

MESIN SINKRON ( MESIN SEREMPAK )

PENGATURAN TEGANGAN DAN FREKUENSI PADA MOTOR INDUKSI SEBAGAI GENERATOR

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

Teknik Tenaga Listrik(FTG2J2)

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

Teknik Tenaga Listrik(FTG2J2)

PENGARUH UKURAN KAPASITOR TERHADAP KARAKTERISTIK KELUARAN GENERATOR INDUKSI 1 FASE

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

Vol: 4, No. 1, Maret 2015 ISSN:

PENGOPERASIAN MOTOR INDUKSI SEBAGAI GENERATOR UNTUK PEMBANGKITAN LISTRIK TENAGA MIKRO HYDRO (PLTMH)

Bahan Ajar Ke 1 Mata Kuliah Analisa Sistem Tenaga Listrik. Diagram Satu Garis

ANALISIS PENGGUNAAN POWER SYSTEM STABILIZER (PSS) DALAM PERBAIKAN STABILITAS TRANSIEN GENERATOR SINKRON

K13 Revisi Antiremed Kelas 12 Fisika

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

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

DAYA ELEKTRIK ARUS BOLAK-BALIK (AC)

Design of Power Factor Corection (PFC) with Metering and Capasitor Bank Control for Dynamic Load

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

RANCANG BANGUN MODEL PENYEIMBANG BEBAN PADA GENERATOR INDUKSI

Dasar Teori Generator Sinkron Tiga Fasa

ANALISIS HARMONISA YANG DIHASILKAN CYCLOCONVERTER DENGAN BERBAGAI PARAMETER

20 kv TRAFO DISTRIBUSI

STUDI PEMODELAN ELECTRONIC LOAD CONTROLLER SEBAGAI ALAT PENGATUR BEBAN II. PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO-HIDRO

BAB 1 PENDAHULUAN. Harmonisa dan faktor daya merupakan acuan utama dalam menilai sebuah

PERANCANGAN MINI GENERATOR TURBIN ANGIN 200 W UNTUK ENERGI ANGIN KECEPATAN RENDAH. Jl Kaliurang km 14,5 Sleman Yogyakarta

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

Your logo. Bidang Studi : Marine Electrical And Automation System

Hubungan Antara Tegangan dan RPM Pada Motor Listrik

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

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

PERANCANGAN FILTER PASIF SINGLE TUNED FILTER UNTUK MEREDUKSI HARMONISA PADA BEBAN NON LINIER

PERBAIKAN REGULASI TEGANGAN

MODUL FISIKA. TEGANGAN DAN ARUS BOLAK-BALIK (AC) DISUSUN OLEH : NENIH, S.Pd SMA ISLAM PB. SOEDIRMAN

Antiremed Kelas 12 Fisika

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

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

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

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

BAB I PENDAHULUAN. masyarakat seperti publik, bisnis, industri maupun sosial. Hampir disemua sektor,

PROTOTIPE GENERATOR MAGNET PERMANEN AXIAL AC 1 FASA PUTARAN RENDAH SEBAGAI KOMPONEN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PIKO HIDRO

PENGARUH KECEPATAN PUTAR DAN KAPASITOR PARAREL PADA BELITAN BANTU TERHADAP KELUARAN GENERATOR INDUKSI 1 FASE 6 KUTUB

Desain Filter Pasif Pada Sistem Kelistrikan Industri Guna Mengurangi Distorsi Harmonisa

III. METODE PENELITIAN

KARAKTERISTIK TEGANGAN DAN FREKUENSI GENERATOR INDUKSI SATU FASE TEREKSITASI DIRI BERDAYA KECIL

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

Transkripsi:

TEGANGAN DAN HARMONISA GENERATOR INDUKSI (GI) DENGAN SINGLE TUNED DAN PENGATURAN REAKTOR Suprihardi 1), Yaman 2), Zamzami 3) 1) Teknik Listrik, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Lhokseumawe, Buketrata-Lhokseumawe 2) Teknik Listrik, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Lhokseumawe, Buketrata-Lhokseumawe 3) Teknik Listrik, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Lhokseumawe, Buketrata-Lhokseumawe email : ssuprihardi@yahoo.com 1), yaman_gayo@ymail.com 2) zamzami@pnl.ac.id 3) Abstrak Fluktuasi beban yang dilakukan pada sebuah motor induksi sebagai generator induksi (GI) akan mengakibatkan tegangan dan frekuensi generator induksi tidak akan pernah stabil. Akibatnya beban yang menerima kualitas daya tersebut tidak bekerja dengan baik dan efisiensi rendah. Permasalahannya yaitu bagaimana kemampuan pengeturan reaktor dalam menstabilkan tegangan, yang dihasilkan generator induksi 3 fasa 1 Kw-38 volt, 15 Rpm akibat pembebanan yang berfluktuasi pada kapasitor tetap yang ditambahkan induktor L secara seri (single tuned) sebagai peredam harmonisa akibat TCR dan beban non linier. Metode yang digunakan yaitu, melakukan pengukuran dan pengujian terhadap perancangan prototype untuk mendapatkan kemampuanya dalam menstabilkan tegangan dan meredam harmonisa. Hasil yang dicapai yaitu tegangan dan frekuensi yang dibangkitkan semakin kecil dari 234 volt sampai 214 volt dan frekuensi dari 52 Hz s/d 5 Hz saat dilakukan penambahan beban dari watt s/d 417 watt walau kecepatan generator dijaga tetap 1578 RPM, demikian juga torsi yang dibutuhkan semangkit meningkat dari 2,12 N-m s/d 4 N-m demikian sebaliknya. Pengaturan reaktor sistem TCR mampu mereduksi tegangan tanpa mengubah nilai frekuensi sistem 5 Hz pada putaran tetap 158 RPM dan beban tetap sebesar 27 watt. Nilai faktor daya pada generator sebesar.5, dan faktor daya pada beban mampu mencapai,99. THD yang terjadi lebih besar saat menggunakan induktor filter dan TCR dibandingkan tanpa menggunakan induktor filter dan TCR, hal ini disebabkan oleh amplitudo frekuensi ordo ke 5, 7 meningkat sementara frekuensi ordo 3 yang dituned dapat diredam oleh filter single tuned. Kata kunci : Generator induksi, fluktuasi beban, tegangan, harmonisa 1. Pendahuluan Generator induksi (GI) sangat membutuhkan daya reaktif pada saat beroperasi untuk membangkitkan tegangan [1]. Permasalahannya adalah bagaimana tegangan dapat stabil, dan harmonisa dapat diredam dengan menambahkan inductor seri pada kapasitor statik dan pengaturan sudut trigger TCR saat pembebanan berfluktuasi dan beban non linier. Kemudian berapa nilai kapasitor, inductor, dan reaktor yang harus diberikan supaya tegangan dan faktor daya tetap stabil, serta dapat meredam harmonisa. Untuk menjawab persoalan tersebut perlu dilakukan pengujian yaitu dengan langkah awal melakukan perhitungan dalam menentukan nilai kapasitor tetap sebagai pemberi daya reaktif, perhitungan nilai inductor yang harus diserikan dengan kapasitor tersebut untuk meredam harmonisa, dan nilai reaktor sebagai penyerap daya reaktif untuk menstabilkan tegangan. Selanjutnya perhitungan dan perancangan diwujudkan dalam bentuk prototype dan diuji kemampuannya. Besar penyerapan daya reaktif yang dilakukan oleh reaktor dengan mengatur besar reaktor. 2. Tinjauan Pustaka Generator induksi banyak digunakan pada system pembangkit alternatif. Aplikasi penggunaannya pada pembangkit listrik tenaga angin dan mini/mikrohidro. Turbin yang memutar generator tidak mengharuskan pada kecepatan sinkronnya, maka daya yang dibangkitkan tidak akan memenuhi frekwensi dan tegangan tetap [22]. Mesin induksi berfungsi sebagai generator, jika mesin induksi bekerja pada slip negatif. Generator Induksi banyak digunakan karena lebih sederhana dibanding generator synchronous. Motor induksi lebih mudah dioperasikan, pemeliharaan, tidak mempunyai permasalahan sinkronisasi, murah dan hemat [2]. 45

2.1 Pembangkitan Tegangan Generator Induksi Pembangkitan tegangan akan terjadi bila pada rotor terdapat magnet sisa atau kapasitor yang masih menyimpan muatan yang dihubungkan ke generator induksi, dengan demikian akan mengalir arus pada rangkaian. Dengan adanya arus pada rangkaian tersebut maka akan menghasilkan fluks magnet pada celah udara antara kumparan stator dan rotor, sehingga pada kumparan stator akan membangkitkan tegangan induksi sebesar V 1 [3]. Tegangan V 1 selanjutnya akan mengakibatkan arus mengalir kembali ke kapasitor sebesar I 1. Arus tersebut akan menambah besar magnet pada celah udara sehingga tegangan kumparan stator akan meningkat terus sampai pada nilai tegangan generator induksi sama dengan tegangan kapasitor. 2.2. Pemasangan Kapasitor Pembangkitan tegangan generator induksi, nilai kapasitor yang dipasang harus lebih besar dari nilai kapasitor minimum yang diperlukan untuk proses eksitasi. Jika kapasitor yang dipasang lebih kecil dari kapasitor minimum yang diperlukan, maka proses pembangkitan tegangan tidak akan berhasil. Agar eksitasi sendiri dapat terjadi maka harus diperhatikan hubungan antara nilai kapasitansi dan kecepatan minimum [5]. Generator induksi yang bekerja stand alone diperlukan kapasitor untuk membangkitkan arus eksitasi [9-1]. Gambar 2.1 memperlihatkan diagram Rangkaian kapasitor pada motor induksi yang dioperasikan sebagai generator. Gambar 2.1. Rangkaian kapasitor pada motor induksi sebagai generator [11] Daya keluaran motor induksi sebagai generator adalah:... (2.1) Konstanta k diperoleh dari grafik perbandingan antara daya generator dengan daya nominal motor dengan nilai antara 1,2 s/d 1,6 [1], sehingga daya maksimum generator yang diijinkan sesuai daya motor terhadap efisiensi motor. Daya listrik masukan saat motor induksi berfungsi sebagai generator adalah:...... (2.2) Daya reaktif motor pada saat beban nominal adalah:..... (2.3) Dengan menggunakan grafik [1] diketahui rasio antara kebutuhan daya reaktif motor dan generator yang diwakili oleh perbandingan sin Φ, yaitu:........... (2.4) Kebutuhan daya reaktif generator adalah: Q g = k x Q m....... (2.5) 2.3. Perhitungan Nilai Kapasitor Dasar perhitungan berdasarkan data name plate motor induksi tiga fasa yaitu daya, tegangan, efisiensi, dan faktor daya. Besar kebutuhan kapasitor sebagai kompensasi statik [7]. Reaktasi kapasitif hubungan bintang yaitu,.. (2.6) Untuk kapasitor perbaikan faktor daya ditentukan dengan menentukan selisih daya reaktif yang dikompensasi, ( )........ (2.8) Menentukan nilai kapasitor perbaikan faktor daya........... (2.9) Untuk kapasitor akibat penambahan beban ditentukan dengan, ( )......... (2.1) Menentukan nilai kapasitor akibat penambahan beban 46

........ (2.11) 2.4. Pengaturan Daya Reaktif Thyristor controlled reaktor (TCR) dengan cara mereduksi daya reaktif yang berlebih dari generator induksi yang di injeksikan oleh kapasitor. Daya reaktif yang dibutuhkan tergantung kapasitor dan inductor bank (Reaktor) yang di switch on atau off oleh thyristor menggunakan kendali sudut fasa [4,5,6]. Pada keadaan tidak berbeban, besar arus kapasitor......... (2.12) Nilai Ic harus sama dengan arus magnetisasi Im yaitu,........ (2.13) Tegangan V 1 merupakan fungsi dari Im secara linear meningkat sampai titik saturasi inti magnetik tercapai. Besar Im akan sangat tergantung besar tegangan yang dilewatkan oleh penyulutan sudut trigger thyristor. Frekuensi output dari generator induksi tereksitasi sendiri adalah,..... (2.14) Dimana C adalah kapasitansi eksitasi sendiri dan ω = 2 π f 2.5. Thyristor Controlled Reaktor (TCR) Pada Gambar 2.2. merupakan skema statik kompensator menggunakan TCR [2]. Kapasitor dipasang dengan nilai tetap untuk memberikan daya reaktif pada generator induksi, kemudian TCR dihubungkan untuk mengatur arus reaktif ke reaktor dengan mengatur sudut triger. Kondisi pada kecepatan tetap kemudian penggerak utama (primeover) berfluktuasi, maka akan mengakibatkan gerak mekanik dan sistem kelistrikan juga ikut berfluktuasi. Fluktuasi penggerak utama menyebabkan tegangan generator juga berfluktuasi, sehingga mengakibatkan fluktuasi konsumsi daya reaktif. Metode mengatur tegangan dengan menggunakan thyristor controller reaktor (TCR) untuk mengatur kebutuhan kompensasi reaktif [16,17,18,19]. Jaringan Reaktor C SW1 SW2 Gambar 2.2. Rangkaian pengaturan daya reaktif menggunakan TCR [18] Komponen utama TCR terdiri dari reaktor dan thyristor switch SW1 dan SW2, kapasitor C tetap pemberi daya reaktif pada generator induksi dihubung langsung ke generator induksi[13,14,15]. Arus yang mengalir pada reaktor dinyatakan oleh persamaan berikut ini [12]. ( ) ( ) Dimana X L adalah Reaktansi raktor, α adalah Pergeseran sudut fasa, saat reaktor di switch, Vrms adalah Tegangan rms sistem, ω adalah kecepatan sudut, besar arus yang mengalir ke reaktor yaitu, ( ) ( ) Kapasitor tanpa reaktor, dimana Arus inrush kapasitor pada generator induksi sangat besar bisa mencapai 4 sampai 25 kali I nominal, sehingga perlu dikurangi supaya gangguan transien diperkecil. Pengurangan yang paling sederhana adalah menggunakan kumparan induktor (coil) yang akan menurunkan arus inrush hingga 1/4 nya bila dibandingkan dengan tanpa coil. Pemasangan Coil juga berfungsi meredam besarnya arus harmonisa yang terjadi akibat switching yang dilakukan thyristor [8] 2.6. Induktor filter Kebutuhan nilai Induktor L kondisi penyedia daya reaktif C dihubungkan secara seri, sehingga C yang dipakai sebagai penyedia daya reaktif sudah berubah fungsi sebagai filter single tuned. Besar nilai Induktor dapat dihitung yaitu: Nilai L berdasarkan nilai reaktansi kapasitif Xc pada ordo harmonisa ke n yang paling besar yaitu,.....(2.17)....(2.18) 47

3. Metode Penelitian 3.1. Perhitungan Kapasitor Kebutuhan kapasitor sebagai pemberi daya reaktif terhadap generator induksi (GI). Berdasarkan name plate motor induksi 3 fasa dengan daya 1 Kw, 38 volt, 5 Hz, efisiensi 8% dan faktor daya sebesar,76 maka, kebutuhan daya reaktif Q [1,1] yaitu; Q m = P in. tan α = 125. tan 4,54 o = 169,11 VAR Q m per fasa = 169,11/3 = 356,37 VAR Nilai faktor pengali k diperoleh sebesar 1,47 berdasarkan daya motor 1 Kw Gambar 2.5 [1], sehingga kebutuhan daya reaktif generator adalah sebesar: Reaktasi kapasitif hubungan bintang yaitu, Maka kebutuhan kapasitor per fasanya diambil sebesar dihubungkan bintang 3.2. Nilai induktor filter dan Reaktor Kebutuhan nilai Induktor L untuk dihubungkan seri dengan kompensasi statik C kondisi penyedia daya reaktif. Dimana C yang dipakai sebagai kompensasi statik dan sekaligus berfungsi sebagai filter single tuned. Besar nilai Induktor dapat dihitung yaitu, Nilai L kondisi XC = Ohm, dan di tuning pada harmonisa ordo ke 3 yaitu, Atau kita ambil nilai L = 33 mh Nilai parameter Reaktor pada TCR yang digunakan sebagai pengatur daya reaktif yaitu resistansi R = 35 ohm dan induktansi L = 6 Henry. 3.3. Rangkaian Pengujian Rangkaian pengujian dalam penelitian ini seperti terlihat pada Gambar 3.1. Gambar 3.1. Rangkaian pengujian GI dengan TCR dan induktor filter 4. Hasil dan Pembahasan Hasil pengujian GI 1 KW dengan kapasitor statik 35 uf terhadap beban non linier dengan daya variasi pada putaran tetap 1578 RPM seperti Tabel 4.1. Tabel 4.1. Hasil Pengujian GI dengan beban non linier lampu HE Beban (Watt) T (N-m) V (Volt) F (HZ) THD I (%) CosΦ GI CosΦ Beban W 2.12 234 52 4.7.1 135 W 2,92 226 51 5.7,7,71 27 W 3,65 22 5 1,4,14,71 417 W 4 214 5 1,4, 17,78 Pembebanan ditambahkan, maka akan mengakibatkan tegangan GI semakin menurun, demikian juga terhadap frekuensinya. Jika melihat harmonisa yang dibangkitkan oleh beban non linier sebaliknya semakin meningkat. 48

Tegangan (Volt) induktansi Reaktor (H) National Conference of Applied Sciences, Engineering, Business and Pengaturan Reaktor Pengeturan TCR dapat dilakukan dengan mengatur sudut trigger pada thyristor. Hubungan sudut trigger terhadap besar induktansi reaktor seperti Gambar 4.1. 7. 6. 5. 4. 3. 2. 1.. Hubungan sudut trigger terhadap induktansi Reaktor 15 12 9 6 3 Sudut trigger Gambar 4.1. Sudut trigger terhadap induktansi reaktor Semakin kecil sudut trigger tegangan dan arus pada reaktor semakin besar. Nilai induktansi berdasarkan hukum ohm yaitu, Z = V/I. Nilai impedansi terdapat X L dimana L = X L /2π f. GI dengan beban non linier dan TCR Hasil pengujian GI 1 KW yang di putar sebesar 158 RPM dengan kapasitor statik 35 uf terhadap beban non linier berupa lampu HE 27 watt tetap dan nilai induktansi Reaktor bervariasi dengan mengatur sudut trigger seperti ditunjukan Tabel 4.2. Tabel 4.2. Hasil Pengujian GI beban lampu HE 27 W tetap dan variasi nilai Reaktor TCR (Henry) T (N-m) V (Volt) F (HZ) THD I (%) THD V (%) CosΦ GI CosΦ Beban - 4,46 236 5 2,5 1,18,6 6 3,56 213 5 2,7 2,16,76 4,8 3,49 212 5 3,5 2,16,75 2,4 3,25 27 5 4 2,17,76 1,2 2,81 191 5 4,5 3,2,77 1 2,63 183 5 4,7 3,22,78,8 2,25 16 5 5 3,28,81 Semakin kecil harga induktansi reaktor, maka arus reaktif semakin besar diserap dari kapasitor. Sehingga kompensasi arus reaktif pada generator mengecil. Dengan demikian tegangan yang dibangkitkan mengecil dan frekuensi tetap. Frekuensi tetap 5 Hz dikarenakan beban tetap. Beban Lampu HE 27 Watt Tetap 3 2 1 Induktansi Reaktor (Henry) Gambar 4.2. Karakteristik Pembebanan non linier GI terhadap tegangan dengan TCR tanpa induktor filter Harmonisa yang dibangkitkan oleh beban non linier sebaliknya semakin meningkat. Torsi penggerak mula menurun akibat pengaturan reaktor dengan nilai induktansi Reaktor diperkecil. Semakin kecil nilai induktansi reaktor maka tegangan yang dihasilkan semakin menurun seperti Gambar 4.2. Hal ini disebabkan oleh arus reaktif yang cukup besar mengalir ke reaktor. Pada dasarnya pengaturan Reaktor bertujuan sebagai pengaturan tegangan pada reaktor. GI dengan induktor filter Hasil pengujian GI 1 KW yang di putar sebesar 1618 RPM dengan kapasitor statik 35 uf yang diserikan dengan induktor 33 mh yang bertindak sebagai filter single tuned. GI diberi beban non linier berupa lampu HE bervariasi tanpa TCR seperti ditunjukan pada Tabel 4.3. 49

Tegangan GI (volt) National Conference of Applied Sciences, Engineering, Business and Tabel 4.3. Hasil Pengujian GI beban non linier menggunakan induktor filter Beban (Watt) T (N-m) V (Volt) F (HZ) THD I (%) THD V (%) CosΦ GI CosΦ Beban W 3.18 243 52 6 4.7.3.21 135 W 3.84 236 52 7.1 4.1.58 27 W 4.48 226 51 5.5 4.23.17.65 417 W 4.47 26 49 6.5 5.21.67 Harmonisa arus dapat diredam, dimana pada awalnya THD I mencapai 1,4% menjadi 6,5%, tetapi harmonisa tegangan meningkat. GI dengan TCR dan induktor filter Hasil pengujian GI 1 KW yang di putar sebesar 158 RPM dengan kapasitor statik 35 uf terhadap beban non linier berupa lampu HE 27 watt tetap dan TCR dengan nilai induktansi reaktor yang bervariasi dengan menggunakan induktor filter (filter single tuned) seperti ditunjukan Tabel 4.4. Tabel 4.4. Generator beban nonlinier tetap dan TCR variasi dengan filter single tuned Reaktor (Henry) T (N-m) V (Volt) F (HZ) THD I (%) THD V (%) CosΦ GI CosΦ Beban - 4,46 22 5 8 8,18,6 6 4,35 215 5 8,6 8,19,6 4,8 4,25 214 5 8,8 8,19,6 2,4 4,5 29 5 9,1 8,21,6 1,2 3,63 195 5 9,3 8,25,61 1 3,46 187 5 9,5 9,27,61,8 3,5 168 5 9,8 9,33,62 Memperkecil nilai induktansi, maka akan mengakibatkan tegangan GI semakin menurun, sementara frekuensinya tetap pada 5 Hz. Harmonisa yang dibangkitkan oleh beban non linier sebaliknya semakin meningkat. Dari kondisi tersebut untuk menstabilkan tegangan dapat dilakukan dengan mengatur reaktor TCR. Beban Lampu HE 27 watt Nilai Reaktor (Henry) Gambar 4.3. Karakteristik GI dengan beban non linier terhadap tegangan setelah difilter Frekuensi yang stabil 5 Hz harus di kendalikan tersendiri berkaitan dengan putaran GI. Karena dari hasil pengukuran yang dilakukan pada GI jika ditambah beban, maka frekuensi menurun walau tegangan dapat dijaga konstan. Torsi penggerak menurun akibat pengaturan TCR dengan nilai induktansi reaktor diperkecil. Sementara nilai THD V, faktor daya pada GI dan beban meningkat. GI beban berubah dan TCR tetap dengan single tuned Hasil pengujian GI 1 KW yang di putar sebesar 158 RPM dengan kapasitor statik 35 uf terhadap variasi beban non linier dan TCR tetap dengan filter single tuned seperti ditunjukan pada Tabel 4.5. Tabel 4.5. Generator beban nonlinier dan TCR tetap dengan filter single tuned Beban (Watt) T (N-m) 25 2 15 1 5 V (Volt) TCR 6H TCR 4.8H TCR 2.4H TCR 1.2H TCR 1H TCR.8H F (HZ) THD I (%) THD V (%) CosΦ GI CosΦ Beban 3.3 24 51 8.89 6.79.4-135 3.9 232 5,5 9.2 7.2.1.53 27 4.46 22 5 8.36 8.5.18.6 135+6H 3.75 228 5 8.9 7.3.11.53 27+6H 4.35 217 5 8.9 8.19.6 Bertambahnya beban maka tegangan akan turun walaupun reaktor tetap. Torsi pemutar generator lebih kecil dengan menggunakan reaktor dibandingkan tanpa menggunakan reaktor. 41

(A) (V) (A) (V) THD Vo lta g e (% ) THD Cu rre n t (% ) National Conference of Applied Sciences, Engineering, Business and Tabel 4.6. Generator beban nonlinier dan TCR berubah dengan filter single tuned pada putaran 1618 RPM Beban (Watt) T V F CosΦ THD I (%) THD V (%) CosΦ GI (N-m) (Volt) (HZ) Beban 27+6H 4.56 22 5 8.36 8.5.19.6 135+1.2H 3.65 22 5 9 7.2.25.55 +.6H 1.87 22 5 5.5 5.47.1 - Bertambahnya beban maka tegangan dan frekuensi yang dihasilkan tetap. Frekuensi dapat tetap, jika dilakukan pengaturan Torsi penggerak mula. Jika torsi penggerak mula tidak dapat diatur maka frekuensi harus dilakukan kendali tersendiri. 4 1 8.4 2 3 7 6.5 8 3 3 4.7 3 2 9 2.8 9 2 5 1. 5 2 9.2 1 1 6 7.3 7 1 2 5.5 3 8 3.6 8 4 1.8 4 Har m onics gr aph - V oltage 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 46 48 T HD 1.3 8 1.2 5 1.1 1.9 7.8 3.6 9.5 5.4 2.2 8.1 4 5.6 3 5. 7 4.5 1 3.9 4 3.3 8 Har m onics gr aph - Cur r ent 1 2.6 7 1 1.4 1.1 4 8.8 7 7.6 2.8 2 2.2 5 1.6 9 1.1 3 6.3 3 5. 7 3.8 2.5 3 5 6 3.1 6 m 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 46 48 T HD Gambar 4.4. Spektrum THD V dan THD I ordo 3 sebelum difilter 1.2 7 Dari gambar 4.4 dapat terlihat bahwa harmonisa ordo 3 merupakan harmonisa tertinggi dari ordo yang lain. Hal ini karena belum dilakukan filter harmonisa single tuned tuning ordo 3. 4 4 3.4 3 3 9 9. 8 Har m onics gr aph - V oltage 3 5 4.7 4 3 1.4 2 6 6. 6 2 2 1.7 1 1 7 7.3 7 1 3 3. 3 8 8.6 9 4 4.3 4 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 46 48 T H 6.3 6 5.7 2 Har m onics gr aph - Cur r ent 5. 9 4.4 5 3.8 2 3.1 8 2.5 4 1.9 1 1.2 7 6 3 6. 7 m Gambar 4.5. Spektrum THD V dan THD I ordo 3 setelah difilter Pada Gambar 4.5 dapat dijelaskan bahwa harmonisa ordo 3 sudah di redam dan tidak terlihat lagi pada spektrum tegangan ataupun di spektrum arus. 5. Kesimpulan dan Saran 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 46 48 T H Dari hasil pengukuran dan pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini dapat disimpulkan: 1. Beban non linier dan TCR merupakan beban yang membangkitkan harmonisa, semakin besar beban non linier berupa lampu HE 417 watt maka semakin besar harmonisa yang terjadi mencapai 1, 4%. 2. Tegangan yang dibangkitkan semakin kecil dari 234 volt sampai 214 volt saat dilakukan penambahan beban dari watt s/d 417 watt walau kecepatan generator dijaga tetap pada 1578 RPM, demikian juga torsi yang dibutuhkan semangkit meningkat dari 2,12 N-m s/d 4 N-m. 3. Pengaturan reaktor TCR mampu mereduksi arus reaktif sehingga dapat mengatur tegangan tanpa mengubah nilai frekuensi sistem 5 Hz pada putaran tetap dan beban tetap. 4. Nilai faktor daya pada generator maksimum.5, artinya GI memang bekerja pada faktor daya rendah dan faktor daya pada beban mampu mencapai,99. 5. THD yang terjadi lebih besar saat menggunakan induktor filter dan TCR, hal ini disebabkan oleh amplitudo frekuensi ordo ke 5, 7 meningkat, sementara frekuensi ordo 3 yang dituned dapat diredam oleh filter single tuned. 411

Daftar Pustaka [1] Machmud Effendy, 29, Rancang Bangun Motor Induksi Sebagai Generator (Misg) Pada Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro, TRANSMISI, Jurnal Teknik Elektro, Volume 11, Nomor 2, Juni 29. [2] Bansal R.C., Three-Phase Self-Excited Induction Generators, An Overview, Senior Member, IEEE [3] Djoekardi, Djuhana, 1996, Mesin-mesin Listrik Motor Induksi, Jakarta, Universitas Trisakti. [4] Elena Giménez Romero, 27, Voltage Control in a MediumVoltage System with Distributed Wind Power Generation, Dept. of Industrial Electrical Engineering and Automation Lund University Coden:Lutedx/(TEIE-5243)/1-68. [5] Erwin Dodu A.Y., 29, pemodelan sistem generator induksi tereksitasi sendiri (self-excited induction generator (seig)) JIMT, Vol. 6, No. 2, [6] Ghanshyam Vishwakarma and Nitin Saxena, 213, Enhancement of Voltage Profile by using Fixed Capacitor- Thyristor Controlled Reactor (FC-TCR), International Journal of Electrical, Electronics and Computer Engineering 2(2): 18-22(213) ISSN No: 2277-2626 [7] Harpreet Singh, Durga Sharma, 215, Reactive Compensation Capability Of Fixed Capacitor Thyristor Controlled Reactor For Load Power Faktor Improvement, International Journal Of Scientific & Technology Research Volume 4, Issue 1, January 215 Issn 2277-8616 [8] Hendik Eko H S, Yahya Chusna Arif, dan Indhana Sudiharto, 21, Teknik Pengurangan Arus Inrush dan Pengurangan Harmonisa Pada Kapasitor Bank Untuk Beban Non Linier, ISSN: 288-596 - Published by EEPIS [9] I Ketut perdana Putra, sasongko Pramono Hadi, T. Haryono, 24, Penggunaan kapasitor untuk perbaikan unjuk kerja motor induksi sebagai Generator, Program studi Teknik Elektro Program pasca sarjana UGM Teknosains. [1] I ketut perdana putra, 28, Perbandingan analisis nilai kapasitor pada operasi motor induksi sebagai generator menggunakan metode BL theraja dan jean marc chapallaz, jurnal penelitian unram, ISSN 85-98 vol.2 no 13. [11] Jesús fraile-ardanuy, jesús fraile-mora, pedro a. Garcia-gutierrez, 212, Voltage control of isolated selfexcited induction generator through series compensation, przegląd elektrotechniczny (electrical review), ISSN 33-297, r. 88 nr 1a/technical university of Madrid. [12] Juan Dixon,Luis Morán (F) José Rodríguez (SM), Ricardo Domke,, Reactive Power Compensation Technologies, State of the-art Review [13] Kusum Arora, S.K. Agarwal, Narendra kumar, Dharam Vir, 213, Simulation Aspects of Thyristor Controlled Series Compensator in Power System, IOSR Journal of Engineering (IOSRJEN) e-issn: 225-321, p-issn: 2278-8719 Vol. 3, Issue 4 (April. 213), V1 PP 17-26 [14] Ljubiša Spasojević, Boštjan Blažič, Igor Papič, 211, Application of a thyristor-controlled series reactor to reduce arc furnace flicker, Elektrotehniški Vestnik 78(3): 112-117, 211, Faculty of Electrical Engineering University of Ljubljana [15] Mosaad M.I., 211, Control of Self Excited Induction Generator using ANN based SVC, International Journal of Computer Applications (975 8887), Volume 23 No.5, June 211 [16] Rohan S. Khonde, M. Tech, Prof. M. V. Palandurkar, Simulation Model of Thyristor Controlled Reactor, International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT) ISSN: 2278-181, Vol. 3 Issue 4, April 214 Department of Electrical, Ramdeobaba College of Engineering & Management, Nagpur, India. [17] Ruchi Aggarwal, Sanjeev Kumar, 214, Voltage Stability Improvement of Grid Connected Wind Driven Induction Generator Using Svc, Journal of Engineering Research and Applications ISSN : 2248-9622, Vol. 4, Issue 5( Version 2), May 214, pp.12-15 [18] Sheila Mahapatra, Aashish Goyal, Neharika Kapil, 214, Thyristor Controlled Reactor for Power Faktor Improvement, Aashish Goyal et al Int. Journal of Engineering Research and Applications www.ijera.com ISSN : 2248-9622, Vol. 4, Issue 4( Version 2), April 214, pp.55-59 [19] VENU YARLAGADDA, Dr.B.V.SANKAR RAM and Dr. K. R. M. RAO, 212, Automatic Control of Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC), International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA) ISSN: 2248-9622 Vol. 2, Issue 3, May-Jun 212, pp. 444-449 [2] Vijayakumar.T, A.Nirmalkumar and N.S. Sakthivelmurugan, Reactive Power Control Using FC -TSR TCR, Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology 2(1): 1-4, 21 ISSN: 24-7467 [21] Yogesh K. Chauhan, Sanjay K. Jain, and Bhim Singh, 212, Performance of self-excited induction generator with costeffective static compensator, Maejo Int. J. Sci. Technol, ISSN 195-7873 [22] Yulianus songli, 29, perencanaan motor induksi sebagai generator, dosen teknik elektro uki paulus makassar adiwidia edisi no. 2. 412

[23] Bhim Singh, Gaurav Kumar Kasal, Ambrish Chandra, Kamal-Al-Haddad, 211, Electronic Load Controller for a Parallel Operated Isolated Asynchronous Generator Feeding Various Loads, Journal of Electromagnetic Analysis and Applications, 211, 3, 11-114, doi:1.4236/jemaa.211. 3417 Published Online April 211 (http://www.scirp.org/journal/jemaa) Biodata Penulis Supri Hardi, memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T), Program Studi Teknik Elektro [Universitas Malikussaleh-Lhokseumawe], lulus tahun 1997. Tahun 211 memperoleh gelar Magister Teknik (M.T.) dari Program Studi Teknik Elektro [Universitas Sumatera Utara-Medan]. Yaman, memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T), Program Studi Teknik Elektro [Universitas Iskandar Muda Banda Aceh], lulus tahun 1998. Tahun 21 memperoleh gelar Magister Teknik (M.T.) dari Program Studi Teknik Elektro [Universitas Gajah Mada-Jogjakarta]. Zamzami, memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T), Program Studi Teknik Elektro [Universitas Syiahkuala Banda Aceh], lulus tahun 23. Tahun 21 memperoleh gelar Magister Teknik (M.T.) dari Program Studi Teknik Elektro [Universitas Gajah Mada-Jogjakarta]. 413