Penyeimbang Beban Tiga Fasa Tiga Kawat Dengan Static Var Compensator (SVC) Tipe Thyristor Controlled Reactor Fixed Capacitor (TCR-FC)

dokumen-dokumen yang mirip
BAB II TINJAUAN PUSTAKA

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

BAB III METODE PENELITIAN September 2015 bertempat di Laboratorium Terpadu Jurusan Teknik. Alat dan bahan tugas akhir ini, diantaranya :

DAYA PADA RANGKAIAN BOLAK-BALIK.

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

BAB IV ANALISIS DATA

STUDI PENGARUH PEMASANGAN STATIC VAR COMPENSATOR TERHADAP PROFIL TEGANGAN PADA PENYULANG NEUHEN

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

BAB III KETIDAKSEIMBANGAN BEBAN

PEMODELAN DAN SIMULASI STATIC SYNCHRONOUS SERIES COMPENSATOR (SSSC) MENGGUNAKAN KONTROL PWM UNTUK PENGATURAN ALIRAN DAYA PADA SISTEM TRANSMISI

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

DAYA ELEKTRIK ARUS BOLAK-BALIK (AC)

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

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

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

atau pengaman pada pelanggan.

KUKUH WIDARSONO

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

Desain DSTATCOM pada Distribusi 3 Phasa 4 Kawat Berbasis Synchronous Reference Frame Teori.

SKRIPSI. Disusun Oleh: NUR ANITA AGUSTIYANA

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI

RESTORER SEBAGAI KOREKTOR FAKTOR DAYA MENGGUNAKAN KONTROL LOGIKA FUZZY POLAR. Pugoh K. Arifin

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

SISTEM PERBAIKAN FAKTOR DAYA PADA PENYEARAH DIODE TIGA PHASA MENGGUNAKAN HYSTERESIS CURRENT CONTROL

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

1.KONSEP SEGITIGA DAYA

BAB II DASAR TEORI. melalui gandengan magnet dan prinsip induksi elektromagnetik [1].

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

Oleh : ARI YUANTI Nrp

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

Teknik Tenaga Listrik(FTG2J2)

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

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

TESIS PENGURANGAN HARMONISA PADA KONVERTER 12 PULSA TIGA FASA MENGGUNAKAN DIAGONAL RECURRENT NEURAL NETWORK (DRNN)

BAB III METODE PENELITIAN. pembebanan pada sistem tenaga listrik tiga fasa. Percobaan pembebanan ini

Desain Penggunaan Filter Aktif Seri Berbasis Fuzzy Polar Untuk Mengurangi Harmonisa Pada PT Tabang Coal. Oleh : I Wayan Adi Harimbawa

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

BAB II LANDASAN TEORI. melakukan kerja atau usaha. Daya memiliki satuan Watt, yang merupakan

TRAINER FEEDBACK THYRISTOR AND MOTOR CONTROL

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

PENEMPATAN SVC (STATIC VAR COMPENSATOR ) PADA JARINGAN DISTRIBUSI DENGAN ETAP 7.5.0

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

Jurnal Teknika Atw 36

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

SOAL DAN PEMBAHASAN ARUS BOLAK BALIK

ANALISIS HARMONISA YANG DIHASILKAN CYCLOCONVERTER DENGAN BERBAGAI PARAMETER

ANALISIS KEBUTUHAN CAPACITOR BANK BESERTA IMPLEMENTASINYA UNTUK MEMPERBAIKI FAKTOR DAYA LISTRIK DI POLITEKNIK KOTA MALANG

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

ANALISIS GENERATOR DAN MOTOR = V. SINKRON IÐf SEBAGAI PEMBANGKIT DAYA REAKTIF SISTEM

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

Perbaikan Performa Tegangan Motor Induksi Kapasitas Besar Berbasis Hybrid Converter System

KOREKTOR FAKTOR DAYA OTOMATIS PADA INSTALASI LISTRIK RUMAH TANGGA

ANALISA RUGI-RUGI PADA GARDU 20/0.4 KV

APLIKASI SVC (STATIC VAR COMPENSATOR) DALAM PERBAIKAN JATUH TEGANGAN PADA SISTEM KELISTRIKAN KOTA PALU

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

ALGORITMA ALIRAN DAYA UNTUK SISTEM DISTRIBUSI RADIAL DENGAN BEBAN SENSITIF TEGANGAN

BAB 1 PENDAHULUAN. serta dalam pengembangan berbagai sektor ekonomi. Dalam kenyataan ekonomi

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

Penurunan Rating Tegangan pada Belitan Motor Induksi 3 Fasa dengan Metode Rewinding untuk Aplikasi Kendaraan Listrik

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

SINKRONISASI DAN PENGAMANAN MODUL GENERATOR LAB-TST BERBASIS PLC (HARDWARE) ABSTRAK


Analisa Stabilitas Transien dan Koordinasi Proteksi pada PT. Linde Indonesia Gresik Akibat Penambahan Beban Kompresor 4 x 300 kw

Abstrak. Kata kunci: kualitas daya, kapasitor bank, ETAP 1. Pendahuluan. 2. Kualitas Daya Listrik

TUGAS AKHIR. PERANCANGAN PERBAIKAN FAKTOR DAYA PADA BEBAN 18,956 kw/ 6,600 V, MENGGUNAKAN CAPACITOR BANK DI PT INDORAMA VENTURES INDONESIA

KOMPONEN-KOMPONEN SIMETRIS. A. Sintesis Fasor Tak Simetris dari Komponen-Komponen Simetrisnya

BAB III METODE PENGOLAHAN DATA

RANCANG BANGUN MODUL POWER FACTOR CONTROL UNIT

BAB II MOTOR SINKRON. 2.1 Prinsip Kerja Motor Sinkron

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

ANALISA HARMONISA DAN PENGARUHNYA TERHADAP TORSI ELEKTROMAGNETIK PADA MOTOR INDUKSI JENIS ROTOR BELIT PADA SISTEM PEMAKAIAN SENDIRI PT PJB GRESIK

SIMULASI TCSC DAN MERS UNTUK KOMPENSASI REAKTIF SALURAN 3 FASE

Pemasangan Kapasitor Bank untuk Perbaikan Faktor Daya

Arus Bolak Balik. Arus Bolak Balik. Agus Suroso Fisika Teoretik Energi Tinggi dan Instrumentasi, Institut Teknologi Bandung

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

BAB II DASAR TEORI. arus dan tegangan yang sama tetapi mempunyai perbedaan sudut antara fasanya.

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB II JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK

Analisa dan Pemodelan PWM AC-AC Konverter Satu Fasa Simetri

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

Perancangan Alat Perbaikan Faktor Daya Beban Rumah Tangga dengan Menggunakan Switching Kapasitor dan Induktor Otomatis

Nama : Ririn Harwati NRP : Pembimbing : 1. Prof. Ir. Ontoseno Penangsang, M.Sc, PhD 2. Prof. Dr. Ir. Adi Soeprijanto, MT.

Tarif dan Koreksi Faktor Daya

ANALISIS PERBAIKAN FAKTOR DAYA UNTUK. MEMENUHI PENAMBAHAN BEBAN 300 kva TANPA PENAMBAHAN DAYA PLN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Perbaikan Performa Tegangan Motor Induksi Kapasitas Besar Berbasis Hybrid Converter System.

Analisis Pengaruh Harmonisa terhadap Pengukuran KWh Meter Tiga Fasa

Desain Filter Pasif Pada Sistem Kelistrikan Industri Guna Mengurangi Distorsi Harmonisa

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

Teknik Tenaga Listrik(FTG2J2)

Desain dan Simulasi Konverter Buck Sebagai Pengontrol Tegangan AC Satu Tingkat dengan Perbaikan Faktor Daya

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 4, No. 2, (2015) ISSN: ( Print) A-130

PENGATURAN DAYA AKTIF PADA UNIFIED POWER FLOW CONTROLLER (UPFC) BERBASIS DUA KONVERTER SHUNT DAN SEBUAH KAPASITOR SERI

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Daya Rangkaian AC [2]

STUDI PEMASANGAN KAPASITOR BANK UNTUK PERBAIKAN FAKTOR DAYA PT. ASIAN PROFILE INDOSTEEL

STUDI KESTABILAN SISTEM BERDASARKAN PREDIKSI VOLTAGE COLLAPSE PADA SISTEM STANDAR IEEE 14 BUS MENGGUNAKAN MODAL ANALYSIS

ANALISIS ARUS INRUSH SAAT SWITCHING KAPASITOR BANK DI GARDU INDUK (GI) MANISREJO MADIUN

PERBAIKAN REGULASI TEGANGAN

Transkripsi:

Penyeimbang Beban Tiga Fasa Tiga Kawat Dengan Static Var ompensator (SV) Tipe Thyristor ontrolled Reactor Fixed apacitor (TR-F) Dimas Mulyo Widyo Saputro. Prof. Dr. Ir. Adi Soeprijanto, MT. Dr. Dedet andra Riawan, ST. M.Eng Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya Abstrak : Pembebana industri yang berubahubah menyebabkan ketidakseimbangan arus pada sistem distribusi. Akibat adanya ketidakseimbangan tersebut mengakibatkan munculnya arus urutan positif, arus urutan negatif, dan arus urutan nol. Agar dapat dicapai keseimbangan pada sistem, maka harga arus urutan negatif dan arus urutan nol harus dikurangi sampai dengan standar minimum ketidakseimbangan. Pada tugas akhir ini dijelaskan bagaimana cara mereduksi besar arus urutan negatif dengan memanfaatkan Static Var ompensator tipe Thyristor ontrolled Reactor Fixed apacitor. Metode SV yang digunakan yaitu menggunakan metode analisis daya, sehingga perhitungan yang dilakukan lebih sederhana. Hasil simulasi diketahui bahwa presentase ketidakseimbangan sebesar 10,3% dapat dikurangi menjadi 1,01% dan kompensasi arus urutan negatif dari 1,9 A menjadi 0,A. Keuntungan dari kompensator tersebut yaitu memiliki sudut penyalaan yang dapat diatur mengikuti perubahan beban. Kata kunci: Ketidakseimbangan, static Var compensator, TR-F. I. PENDAHULUAN Pembebanan pada industri selalu berubah-ubah, hal ini mengakibatkan ketidakseimbangan pada sistem distribusi. Sistem yang tak seimbang akan mengakibatkan efek yang merugikan pada mesin-mesin industri. Oleh karena itu diperlukan usaha untuk menyeimbangkan sistem tersebut. Pada beban tak seimbang terdapat 3 macam arus yaitu : arus urutan nol, arus urutan negatif dan arus urutan positif. Ketidakseimbangan merupakan perbandingan arus urutan nol atau negative dengan arus urutan positif. Penggunaan Static Var ompensator (SV) dapat dimanfaatkan untuk mengkompesasi beban yang tak seimbang pada beban yang tak seimbang pada sistem distribusi. Hal ini dapat dilakukan dengan mengatur variable reaktansi yang terdapat pada kompensator. Pengaturan ini dapat dicapai dengan pengoperasian Thyristor ontrolled compensator pada sudut konduksi tertentu. Dengan sudut konduksi yang asimetri pada thyristor, maka didapat reaktansi hubungan delta yang asimetri pula. SV dapat menyerap atau menghasilkan daya reaktif untuk menyeimbangkan sistem distribusi dan mengurangi presentasi ketidakseimbangan yang timbul pada sistem distribusi. II. DASAR TEORI.1 Daya Rangkaian Daya listrik fasa tunggal didefinisikan sebagai perubahan energi terhadap waktu dalam bentuk tegangan dan arus. Satuan daya listrik adalah Volt Ampere. Daya yang diserap oleh suatu beban adalah drop tegangan (Volt) pada beban tersebut dikalikan dengan arus (Ampere) yang mengalir melalui beban tersebut. sehingga diperoleh daya sesaat adalah: s V I cos t cos( t ) maks maks (.1) Sudut dalam persamaan diatas adalah positif untuk arus lagging terhadap tegangan dan negatif untuk arus yang leading terhadap tegangan. Dengan V I maks maks dapat diganti dengan perkalian [Van.Ian] atau [V].[I].. Sistem Tak Seimbang Suatu sistem tak seimbang yang terdiri dari n fasor-fasor yang berhubungan dapat diuraikan menjadi n sistem-sistem fasor-fasor seimbang yang disebut komponen-komponen simetri fasor aslinya. N buah fasorfasor pada setiap himpunan komponen-komponennya adalah sama panjang dan sudut-sudut diantara fasor-fasor yang bersebelahan dalam himpunan itu sama besarnya...1 Komponen Simetri Karena pergeseran fasa komponen-komponen simetri pada tegangan dan arus dalam suatu sistem tenaga, maka untuk memudahkan dipakai operator untuk menunjukkan perputaran sebesar 10 o. Operator ini sering disebut sebagai operator a dimana operator ini menimbulkan suatu perputaran sebesar 10 0 dengan arah yang berlawanan dengan perputaran arah jarum jam. Operator semacam ini merupakan suatu bilangan kompleks dengan besar satu dengan suatu sudut sebesar 10 o dan didefinisikan sebagai : j / 3 a 1 10 o e -0,5 + 0,886 Dengan memasukkan nilai operator a, maka persamaan dapat ditulis V a V a0 + V a1 + V a (.) V b V a0 + a Va 1 + av a (.3) V c V a0 + av a1 + a V a (.4).. Derajat Ketidakseimbangan Dalam sistem tiga fasa derajat ketidakseimbangan didefinisikan sebagai perbandingan antara komponen urutan negatif dengan komponen urutan positif dari fasorfasor yang tidak seimbang. Dirumuskan sebagai : NegativeSequence Unbalance 100% PosoitiveSequence 1

.3 Thyristor-controlled Reactor (TR) Gambar.1 Thyristor ontrol Reactor [1] Rangkaian dasar TR ini ditunjukkan pada gambar.1. Thyristor (T1,T) yang terhubung anti pararel ini bekerja seperti bidirectional switch dimana thyristor T1 akan berkonduksi pada setengah gelombang positif dan thyristor T akan berkonduksi pada setengah gelombang negatif. Untuk pengaturan sudut penyalaan ( ) mulai dari 90 sampai 180. Pada sudut penyalaan 90 menyebabkan thyristor akan konduksi secara penuh. Dan pada sudut penyalaan 180 thyristor tidak berkonduksi atau dalam kondisi blocked mode. Konduksi secara parsial diperoleh dengan sudut penyalaan diantara 90 0 dan 180 0. Sudut penyalaan diantara 0 0 dan 90 0 tidak diijinkan karena akan menghasilkan arus tak simetri dengan adanya komponen D. III. STATI VAR OMPENSATOR PENYEIMBANG BEBAN MENGGUNAKAN METODE ANALISIS DAYA 3.1 Hubungan Antara Daya Aktif Dan Reaktif Yang Mengalir Setiap Fasa Ke Sebuah Beban Tiga Fasa. Gambar 3.1 merupakan rangkaian beban 3 fasa yang disambungkan dengan kawat tiga fasa dengan tegangan yang seimbang. Jika tegangan V R dipilih sebagai phasor referensi, sehingga V R V 0 0, V S V 10 0, V T V 10 0, dan 0 IR +IS + IT P R + j Q R V 0 0 + P S + j Q S V 10 0 + P T + j Q T V 10 0 (3.1) set yang terbentuk oleh kompensator dan beban, sehingga setiap fasa mengalir Q Q /3. Jadi persamaan factor daya yang baru yaitu: 3P os φ P (3.5) (3P) +(3Q) P +Q Jika Q 0 telah tercapai, maka power factor akan menjadi unity. 3. Daya Reaktif Yang Dialirkan Oleh Setiap Fasa ke Tiga Kawat Beban Reaktif Murni Yang Dihubungkan Secara Delta. Daya jq, jq ST, dan jq TR, yang diserap oleh beban raktif mono-fasa yang merupakan hubungan delta seperti pada gambar 3.. Hal ini sangat berguna untuk mencari hubungan antara daya beban tersebut dan daya kompleks yang mengalir setiap fasa, yaitu sesuai rumus : SR P R+ j Q R, SS P S + j Q S, dan ST P T + j Q T. (3.6) Dilihat dari IR I1 I3, maka didapatkan I R P R + j Q R j Q V 0 0 3V 30 0 j Q TR 3V 150 0 Q Q TR (3.7) 3V 3V Membandingkan dari anggota kedua dan keempat sehingga didapatkan : + j 3(Q +Q TR ) Q R Q +Q TR (3.8) Q S Q ST +Q (3.9) Q T Q TR +Q ST (3.10) Daya reaktif yang dialirkan oleh setiap fasa dapat diperbaiki sesuai yang diinginkan dengan menggunakan 3 daya reaktif, yaitu pada persamaan (3.8), (3.9), dan (3.10) [3]. Akan tetapi untuk mendapatkan nilai daya reaktif yang equal pada setiap fasa tidak mungkin bisa berlangsung secara instan, untuk mendapatkan hasil yang diinginkan maka perlu ada jedah waktu untuk memperoleh kondisi tersebut. Gambar 3. Menentukan nilai dari Q, Q ST, Q ST [3] Gambar 3.1. Daya yang mengalir ke beban tiga fasa tiga kawat [3]. Dari persamaan diatas adalah hubungan antara daya yang mengalir setiap fasa. Apapun koneksi dari beban tiga fasa dengan tegangan yang seimbang dan beban yang seimbang, maka daya harus sesuai dengan persamaan (3.3), yaitu Q R Q S Q T (3.3) Dan daya aktifnya yaitu P R P S P T (3.4) Jadi jika Q adalah daya reaktif yang mengalir ke 3.3 Reaktansi Kompensasi Gambar 3.3 menunjukkan sebuah sistem beban tiga fasa tiga kawat yang tidak seimbang. Q R1, Q S1, dan Q T1 adalah daya reaktif yang dialirkan oleh setiap fasa ke beban, jadi daya reaktif yang diserap oleh beban adalah Q 1 Q R1 + Q S1 + Q T1 [7]. Sebuah reaktansi kompensator dikoneksikan dengan hubungan delta yang bertujuan untuk menyeimbangkan arus fasa. Agar bisa melakukan hal tersebut, cukup dengan membuat daya reaktif yang dialirkan oleh setiap fasa ke grup beban kompensator sama, seperti yang dijelaskan sebelumnya. Jadi dapat dikatakan jika Q adalah daya reaktif yang

dialirkan ke beban kompensator grup, maka setiap fasa harus mengalir Q /3. Daya reaktif dari kompensator Q, Q ST, dan Q TR yang membuat daya reaktif yang dialirkan oleh setiap fasa ke sistem beban kompensator sama dengan Q /3. Daya yang dialirkan ke sistem beban kompensator oleh setiap fasa adalah penjumlahan dari daya yang mengalir ke beban oleh setiap fasa dan daya yang mengalir ke kompensator. Dari persamaan dari (3.8), (3.9), dan (3.10), maka didapatkan persamaan : Q 3 Q R1 + Q Q 3 Q S1 + Q ST Q 3 Q T1 + Q TR +QTR +Q +QST Maka persamaan untuk daya reaktif kompensator : Q Q + Q 3 T1 Q R1 Q S1 Q ST Q + Q 3 R1 Q S1 Q T1 (3.11) Q TR Q + Q 3 S1 Q T1 Q R1 (3.1) Daya reaktif kompensator pada persamaan (3.1) yang digunakan untuk menyeimbangkan sistem beban tiga fasa. Daya reaktif yang diserap sekarang adalah Q. Jika nilai dari Q 0, maka persamaan daya dari reaktansi kompensator menjadi : Q Q ST Q T1 Q R1 Q S1 Q R1 Q S1 Q T1 Q TR Q S1 Q T1 Q R1 (3.13) Pada kondisi inilah sistem menjadi seimbang sehingga rugi-rugi daya minimum. Pada pesamaan sebelumnya terdapat algoritma yang sangat mudah untuk menentukan harga reaktansi dari kompensator. Daya reaktif yang dialirkan kebeban oleh setiap fasa dapat diukur menggunakan pemasangan 3 Var meter yang ditunjukkan pada gambar 3.3 [4]. Jika daya reaktif menunjukkan nilai positif, maka reaktansi adalah bersifat induktif, jika daya reaktif menunjukkan nilai negatif, maka reaktansi adalah bersifat kapasitif. 3.4 Disain TR-F Nilai suspectansi SV, B SV dapat diperoleh melalui persamaan (3.15), sedangkan untuk memperoleh nilai suspectansi TR, maka digunakan rumus : B(σ) TR B SV - B F (3.16) Dimana σ adalah sudut konduksi dari TR dan B F adalah suspectansi dari fixed capacitor setiap fasa dari SV. Hubungan antara sudut konduksi dan nilai suspectansi yaitu : B(σ) TR σ sin σ πx L (3.17) Dimana X L adalah nilai reaktansi dari TR reaktor. Persamaan (3.17) diketahui dari persamaan (3.16). Untuk sudut penyalaan α menggunakan persamaan : α π σ (3.18) Dari persamaan (3.17) dan (3.18) maka didapatkan : B(α) TR π α sin (π α) πx L (3.19) IV. SIMULASI DAN ANALISA 4.1 Pemodelan Single Line Diagram Beban Tak Seimbang Simulasi Tugas Akhir dengan judul Penyeimbang beban tiga fasa tiga kawat dengan Static Var ompensator (SV) Tipe Thyristor ontrolled Resistor Fixed apacitor (TR-F) dilakukan dengan menggunakan software MATLAB - SIMULINK. Sistem yang digunakan adalah sistem distribusi 3 fasa. Pada simulasi tugas akhir ini menggunakan metode yang berbeda dari metode SV yang biasa digunakan. Metode yang digunakan yaitu menggunakan metode analisis daya, yang sudah dijelaskan secara terperinci pada bab 3. Skema rangkaiannya adalah sebagai berikut : 4. Simulasi Kondisi Beban Tak Seimbang Gambar 3.3 Pemasangan SV pada sistem tiga fasa [4] Telah diketahui bahwa 3V adalah nilai tegangan antara fasa beban, jadi nilai reaktansi dari kompensator adalah : X 3V Q 3V Q ST, X ST, X TR 3V (3.14) Q TR Dan nilai susceptansi dari kompensator yaitu : B Q, B 3V ST Q ST, B 3V TR Q TR (3.15) 3V Gambar 4.1 Diagram sistem distribusi tiga fasa 3tiga kawat [8] Pada simulasi ini, dimodelkan bahwa beban mendapatkan sumber tegangan jala-jala sebesar 0 KV, dan beban terhubung bintang. Sedangkan untuk SV dipasang secara delta bersama fixed capacitor dan SV 3

dipasang pada sisi sekunder trafo. Berikut adalah data dari beban tak seimbang : Tabel 4.1 Konfigurasi Beban Fasa R Fasa S Fasa T Tegangan (V) 11547 11547 11547 Frekuensi 50 50 50 (Hz) Daya Aktif 00 300 150 (KW) Daya Reaktif (KVar) 100 0 8 Untuk membuktikan bahwa sistem distribusi tidak seimbang, maka data beban pada tabel 4.1 akan disimulasikan untuk mengetahui nilai arus pada sistem distribusi. Simulasi ini akan ditunjukkan pada gambar 4.1 dimana gambar tersebut menunjukkan keadaan tidak seimbang dan tanpa kompensator. Berikut gambar simulasi yang menggunakan software Simulink Matlab 010 : Diketahui bahwa arus pada sistem distribusi tidak seimbang, dengan demikian dapat diketahui pula harga arus urutan positif (I 1 ), arus urutan negatif (I ) dan arus urutan nol (I 0 ) yaitu: I 0 1 3 x 0,8 8,60 + 19,35 138 0 + 16,99 109.6 0 0,014 137,065 0 A I 1 1 3 x 0,8 8,60 + 19,35 18 0 + 16,99 349.6 0 18,85 1,37 0 A I 1 3 x 0,8 8,60 + 19,35 10 0 + 16,99 9,6 0 1,94 30,5 0 A Untuk memperoleh nilai presentasi ketidakseimbangan, maka dilakukan perhitungan secara manual dengan rumusan : %ketidakseimbangan I I 1 x100% Dari rumusan di atas diperoleh harga % ketidak seimbangan sebesar : %ketidakseimbangan 1,94 18,85 x100% Gambar 4. Rangkaian Simulasi beban tak seimbang tanpa kompensator Dari hasil simulasi pada gambar 4. maka diperoleh data sebagai berikut : Tabel 4. Data Simulasi Sebelum Diberi Kompensator Fasa R Fasa S Fasa T Arus (A) 0,8 8,6 19,5 138 16 109 Daya Aktif 33 14 194 (KW) Daya Reaktif (KVar) 33. 67,17 34 Dari rangkaian seperti gambar 4. diatas maka didapatkan hasil simulasi untuk arus sumber yang ditunjukkan pada gambar 4.3 : Gambar 4.3 Gelombang arus sumber sebelum dikompensasi 10,3% Pada beban hasil simulasi untuk beban yang tak seimbang harga urutan nol sangat kecil mendekati nol. Tetapi pada sistem yang tidak seimbang tersebut masih ditemukan adanya harga arus urutan negatif yang besar dengan presentasi ketidak seimbangan sebesar 10,3% sedangkan standar presentase ketidak seimbangan arus tidak boleh melebihi dari 5%. Oleh karena itu diperlukan perlengkapan tambahan untuk mengeliminasi arus urutan negatif tersebut dengan menyuntikkan tambahan arus pada tiap fasanya. 4.3 Simulasi Sistem menggunakan SV type TR- F. Dalam tugas akhir ini digunakan SV tipe TR-F untuk penyeimbang beban, yang berarti mengurangi nilai arus urutan negatif yang muncul pada sistem yang tak seimbang. Nilai sispectansi pada maing-masing SV tipe TR-F diperoleh berdasarkan arus yang mengalir pada tiap fasa sistem yang tidak seimbang. Hal ini dikarenakan dengan adanya SV tipe TR-F yang terhubung paralel dengan sistem beban yang tak seimbang tersebut diharapkan dapat disuntikkan besar arus tertentu pada setiap fasa dapat diatur dengan efisien. Hal ini dikarenakan terdapatnya thyristor pada suspectansi induktif tiap fasa TR-F yang dapat diatur sudut penyalaannya yang menyebabkan nilai suspectansi dari komponen induktif TR-F bersifat variable tergantung perubahan beban. 4

4.3.1 Disain SV tipe TR-F Telah diketahui bahwa SV dipasang secara paralel dengan beban, SV diaharapkan bisa menyeimbangkan arus pada sistem distribusi, yaitu dengan mengurangi harga arus urutan negatif yang muncul pada pada sistem yang tak seimbang. Untuk kompensasi SV pada simulasi ini kapasitas kompensasinya dibatasi yaitu 45 Kvar, sehingga nilai dari Induktansinya yaitu 1,806 H dan nilai apasitansinya 3,69x10-6 F. Disain utama dari SV yaitu menentukan harga dari suspectansi setiap fasa. Harga suspectansi diperoleh berdasarkan besarnya jumlah daya reaktif yang mengalir pada setiap fase, tentunya daya reaktif tersebut diperoleh dari arus yang mengalir pada setiap fasa yang tidak seimbang. Harga suspectansi ini dugunakan oleh SV sebagai kontrol penyulutan sudut SV, dengan demikian besar arus yang disuntikan setiap fasa dapat diatur secara efisien. Setelah melakukan simulasi sistem beban tak seimbang yang menggunakan SV, maka didapatkan harga suspectansi dari setiap fase yaitu : B B ST B TR 5,36x10 4 5,75x10 4 1,11x10 4 Karena harga suspectansi kapasitif tiap fasa bersifat tetap (fixed) maka harga suspectansi induktif yaitu : B (TR) B (TR)ST B (TR)TR 5,36x10 4 + 1,16x10 3 1,696x10 3 5,75x10 4 + 1,16x10 3 1,735x10 3 1,11x10 4 + 1,16x10 3 1,049x10 3 Setelah mendapatkan harga suspectansi induktif tiap fasa maka besar sudut penyalaan dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut : B(α) TR π α sin (π α) πx L Maka harga sudut penyalaan tiap fasa TR F adalah Dalam Tugas Akhir ini akan dianalisa besarnya arus urutan negatif setelah pemasangan SV tipe TR-F. Adanya besarnya arus yang mengalir pada setiap fasa SV tipe TR-F tergantung pula pada besarnya sudut penyalaan pada thyristor yang terdapat pada komponen induktif TR-F. Pada tugas akhir ini digunakan power analisis untuk menentukan hasil dari suspectansi sehingga bisa mengontrol sistem menjadi seimbang. Gambar 4.5 Rangkaian Simulasi beban tak seimbang menggunakan kompensator Berdasarkan hasil simulasi dengan menggunakan SV tipe TR-F pada sistem yang tidak seimbang maka diperoleh data-data sebagai berikut : Tabel 4.3 Data Simulasi Setelah Diberi Kompensator Fasa R Fasa S Fasa T Arus (A) 19,35 13,9 19,5 19.71 106.1 133 Daya Aktif 18 0 (KW) Daya 5.1 50 5 Reaktif (KVar) Faktor Daya 0,973 0,973 0,976 Dari rangkaian seperti gambar 4.5 diatas maka didapatkan hasil simulasi untuk arus sumber yang ditunjukkan pada gambar 4.6 : α 15,7 0 α ST 14, 0 α TR 178,4 0 Gambar 4.6 Gelombang arus sumber Setelah dikompensasi Berdasarkan data arus perfasa dari hasil simulasi pada tabel diatas, maka dapat diperoleh nilai arus urutan positif (I 1 ), arus urutan negatif (I ) dan arus urutan nol (I 0 ) sebagai berikut : Gambar 4.4 Rangkaian SV tipe TR-F I 0 1 3 x 19,35 13,90 + 19,5 133 0 + 19,71 106 0 5

4x10 3 68.7 0 A I 1 1 3 x 19,35 13,90 + 19,5 13 0 + 19, 346.1 0 19,53 13,6 0 A I 1 3 x 19,35 13,90 + 19,5 107 0 + 16,99 6 0 0. 165,47 0 A Dan presentase ketidakseimbangan setelah kompensasi menggunakan SV tipe TR-F yaitu %ketidakseimbangan 0, 19,53 x100% 1,0% Berdasarkan data-data yang diperoleh dari hasil simulasi dengan menggunakan SV tipe TR-F didapatkan bahwa nilai arus urutan nol sangat kecil mendekati nol dan nilai arus urutan negatif untuk konfigurasi beban yang tidak seimbang berkurang yang semula sebesar 1,9 A, setelah dikompensasi menggunakan SV tipe TR-F menjadi 1,0A. Besar prosentase ketidakseimbangan juga mengalami penurunan yang semula bernilai 10,3% menjadi 1,01%. Sehingga sistem dengan konfigurasi beban yang disimulasikan tersebut telah memenuhi standar minimum ketidak seimbangan arus yaitu sebesar 5%. V. PENUTUP 5.1 Kesimpulan Pembebanan yang berubah-ubah akan menimbulkan ketidakseimbangan yang mengakibatkan munculnya arus urutan positif, arus urutan negatif, dan arus urutan nol. Saat kondisi tak seimbang muncul arus urutan negatif sebesar 1,94 A menjadi 0, A setelah kompensasi. Static Var ompensator (SV) tipe TR-F memiliki kemampuan untuk mengurangi besar arus urutan negatif pada saat kondisi tak seimbang persentase ketakseimbangan arus sebesar 10,3% menjadi 1,0% setelah kompensasi. Keunggulan dari SV tipe TR-F pada Tugas akhir ini yaitu memiliki sudut penyalaan yang dapat diatur mengikuti perubahan beban. Serta metode yang digunakan yaitu metode analisis sistem tenaga, sehingga dalam perhitungannya lebih mudah. 5. Saran Penggunaan metode switching seperti yang diterapkan pada operasi SV ini tentu akan menyebabkan efek harmonisa yang dapat mengganggu sistem. Apabila pembaca ingin membahas mengenai SV, perlu dianalisa juga efek da perencanaan filternya. Perlu juga diperhatikan penyesuaian dengan kebutuhan daya reaktif yang akan dikompensasi, karena akan mempengaruhi dalam pemodelan disain dari SV. DAFTAR PUSTAKA [1] N.G. Hingorani, L. Gyugyi, Understanding FATS: oncepts andtechnology of Flexible A Transmission Systems. IEEE, New York. 000. [] K. R. Padiyar, A. M. Kulkarni, Flexible A transmission systems, Sat/hand, Vol., Part 6, pp. 781-796. 1997 [3] F.R Quintela, J.M.G. Arevalo, R.V Redondo, Power Analisis of Static var ompensators, J Electric Power System Reaserch, 30, pp. 36-38. 008 [4] F.R Quintela, J.M.G. Arevalo, R.V Redondo, Four Wire Three-phase Load Balancing with Static Var ompensators, J Electric Power System Reaserch. 011 [5] R. Bachtiar Andy, Penggunaan SV pada Sistem Tidak Seimbang, Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. 006 [6] Waskita Ketut, Perencanaan Dan Simulasi Voltage Source Inverter Untuk Mengkompensasi Komponen Dc Pada Jaringan Distribusi Tiga Fasa Empat Kawat, Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. 004 [7] F. Redondo Quintela, N. Redondo Melchor, Multi-terminal Network Power Measurement, Int. J. Elect. Enging. Educ, pp. 148-161. 00 [8] Mokhtari M, Golshannavaz, Nazarpour, Farsadi M, ontrol of an SV for the Load Balancing and Power Factor orrection with a new Algorithm based on the Power Analisis, Urmia University, Urmia, Iran. 010 RIWAYAT HIDUP PENULIS Penulis lahir di Sidoarjo pada tanggal 19 Juni 1988 dengan nama Dimas Mulyo Widyo Saputro. Riwayat pendidikan yang pernah ditempuh adalah SD Negeri Gelam I andi Sidoarjo, SLTP Negeri 1 Sidoarjo dan SMA Negeri 1 Gedangan Sidoarjo. Setelah lulus dari SMA pada tahun 006, penulis kuliah di D3 PENS - ITS Jurusan Teknik Elektro Industri (006-009). Setelah itu melanjutkan ke S1 Lintas Jalur di Jurusan Teknik Elektro (FTI-ITS) dengan NRP 09.106.003. Di Jurusan Teknik Elektro, penulis mengambil bidang studi Teknik Sistem Tenaga. 6