Simulasi Pemasangan FBS Filter

70 Gambar 3.8. Grafik Tegangan dan Arus Hasil Simulasi Pemasangan FBS Filter a. Fasa R b. Fasa S c. Fasa T Gambar 3.9. Spektrum Harmonisa TeganganHasil Simulasi Pemasangan FBS Filter a. Fasa R b. Fasa S c. Fasa T Gambar 3.10. Spektrum Harmonisa Arus Hasil Simulasi Pemasangan FBS Filter Kandungan harmonisa yang terdapat pada gelombang tegangan dan arus pada Gambar 3.8 ditunjukkan melalui spektrum harmonisa tegangan dan arus diperlihatkan 5 10 15 20 0.5 1 1.5 Harmonic order Fundamental 50Hz = 284.8 , THD= 2.50 of F unda m e nt a l 5 10 15 20 0.5 1 1.5 Harmonic order Fundamental 50Hz = 285.5 , THD= 1.94 of F unda m e nt a l 5 10 15 20 1 2 3 4 Harmonic order Fundamental 50Hz = 199.2 , THD= 4.76 of F unda m e nt a l 5 10 15 20 2 4 6 8 Harmonic order Fundamental 50Hz = 234 , THD= 9.31 of F unda m e nt a l 5 10 15 20 2 4 6 Harmonic order Fundamental 50Hz = 199.1 , THD= 7.44 of F unda m e nt a l 5 10 15 20 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Harmonic order Fundamental 50Hz = 126.8 , THD= 2.87 of F unda m e nt a l Ubiversitas Sumatera Utara 71 pada Gambar 3.9 dan Gambar 3.10. Pengukuran berdasarkan simulasi menghasilkan data beban yang disuplai oleh transformator disajikan pada Tabel 3.8. Tabel 3.8. Data Beban Hasil SimulasiPemasangan FBS Filter Parameter Satuan Fasa R Fasa S Fasa T V Phase Voltage Volt 201,3 201,93 140,89 Sudut tegangan derajat 0,08 -119,38 120,95 I Phase Current Ampere 165,45 140,74 89,67 Sudut arus derajat -51,08 178,82 33,92 S Apparent Power KVA 33,31 28,38 12,64 P Active Power KW 20,9 13,43 0,66 Q Reactive Power KVAR 25,94 25 12,62 pf Power Factor - 0,63 0,47 0,1 THDv 2,5 1,94 4,76 THDi 9,31 7,44 2,87 Freq Hz 50 50 50 Tabel 3.9. IHD i dan THD i Tiap FasaHasil Simulasi Pemasangan FBS Filter h IHD i Fasa R IHD i Fasa S IHD i Fasa T 1 100 100 100 3 8,3 6,63 2,82 5 3,98 3,09 0,44 7 0,85 0,87 0,01 9 0,85 0,83 0,22 11 0,6 0,53 0,13 13 0,36 0,23 0,02 15 0,26 0,27 0,03 17 0,1 0,08 0,01 19 0,13 0,04 0,06 21 0,06 0,12 0,01 THDi 9,31 7,44 2,87 Kandungan harmonisa ganjil mulai dari harmonisa orde 3 hingga 21 yang terdapat pada gelombang arus tiap fasa diperlihatkan padaTabel 3.9. Data inikemudian dibandingkan dengan Standart IEEE 519-1992. Arus harmonisa pada orde-3 sebelum pemakaian filter diketahui tidak memenuhi standart. Perbandingan Ubiversitas Sumatera Utara 72 arus harmonisa setelah pemakaian Four Branch Star Filterterhadadap standart IEEE 519-1992 diperlihatkan pada Tabel 3.10. Tabel 3.10. Perbandingan IHDi Pemasangan Four Branch Star FilterHasil Simulasi Terhadap Standart IEEE 519-1992. h IHD i Standar IEEE 519-1992 SCR=45 20I SC I L 50 Keterangan Fasa R Fasa S Fasa T 1 100 100 100 - 3 8,3 6,63 2,82 7 Melebihi Standar IEEE 519-1992 5 3,98 3,09 0,44 7 Sesuai Standar IEEE 519-1992 7 0,85 0,87 0,01 7 Sesuai Standar IEEE 519-1992 9 0,85 0,83 0,22 7 Sesuai Standar IEEE 519-1992 11 0,6 0,53 0,13 3,5 Sesuai Standar IEEE 519-1992 13 0,36 0,23 0,02 3,5 Sesuai Standar IEEE 519-1992 15 0,26 0,27 0,03 3,5 Sesuai Standar IEEE 519-1992 17 0,1 0,08 0,01 3,5 Sesuai Standar IEEE 519-1992 19 0,13 0,04 0,06 2,5 Sesuai Standar IEEE 519-1992 21 0,06 0,12 0,01 2,5 Sesuai Standar IEEE 519-1992 THD i 9,31 7,44 2,87 Kandungan harmonisa ganjil mulai dari harmonisa orde 3 hingga 21 yang terdapat pada gelombang arus netral diperlihatkan pada Tabel 3.11. Tabel 3.11. Harmonisa Arus Netral Hasil Simulasi Pemasangan FBS Filter h Arus Netral A 1 84,59 3 20,55 5 7,87 7 1,53 9 2,76 11 1,04 13 0,53 15 0,84 17 0,05 19 0,28 21 0,26 RMS 87,5 Ubiversitas Sumatera Utara 73 Pada Tabel 3.10dapat dilihat bahwa Four Branch Star Filterbelum dapat menurunkan arus harmonisa sesuai Standar IEEE 519-1992 pada orde ke 3. Maka diperlukan filter tambahan agar arus harmonisa sesuai dengan Standar IEEE 519- 1992[22]. Dalam hal ini dipilih Passive Single-Tuned Filter orde-3.

3.8. PerancanganPassive Single-Tuned Filter

Perhitungan parameter filter didasarkan atas kandungan harmonisa yang masih melewati batasan yang diizinkan menurut Standar IEEE 519-1992 yaitu harmonisa 3. Maka dirancang Passive Single-Tuned Filter untuk harmonisa 3. 3.8.1. Perhitungan Kebutuhan Daya Reaktif Kriteria utama dalam merancang filter adalah pemilihan ukuran kapasitor yang tepat untukmemberikan perbaikan faktor daya pada frekuensi fundamental. Berdasarkan hasil simulasi setelah pemasangan FBS Filter diperoleh data beban tiap fasa yang diperlihatkan pada Tabel 3.12. Tabel 3.12. Dasar perhitungan kebutuhan daya reaktif menggunakan Passive Single- Tuned Filter Fasa R Fasa S Fasa T Tegangan rms V 201,3 V 201,93 V 140,89 V Daya Aktif P 20,9 KW 13,43 KW 0,66 KW Daya Reaktif Q 25,94 KVAR 25 KVAR 12,62 KVAR Faktor Daya pf1 0,63 0,47 0,1 Frekuensi 50 50 50 Ubiversitas Sumatera Utara 74 Diasumsikan bahwa faktor daya diperbaiki pf 2 menjadi 0,97. Daya reaktifyang dibutuhkan untuk memperbaiki faktor daya pada Fasa R dapat dihitung menggunakan Persamaan 2.71 sehingga: ∆� = 20,9{tancos −1 0,63 − tan0,97} = 21,69607399 KVAR Daya reaktif yang dibutuhkan untuk memperbaiki faktor daya pada Fasa S menjadi 0,97 adalah: ∆� = 13,43{tancos −1 0,47 − tancos −1 0,97} = 21,63412472 KVAR Pada Fasa T, dimana pf 1 sangat kecil, diasumsikan bahwa faktor daya diperbaiki pf 2 menjadi 0,7. Sehingga daya reaktif yang dibutuhkan adalah: ∆� = 0,66 {tancos −1 0,1 − tan0,7} = 21,21100203 KVAR Reaktansi kapasitif untuk memenuhi kebutuhan daya reaktif Fasa R tersebut dihitung berdasarkan Persamaan 2.72 yaitu : � � = � 2 � = 212 2 21.696,07399 = 2,071526859 ohm Dengan menggunakan Persamaan 2.73, kapasitansi kapasitor yang harus dipasang pada Fasa R adalah sebesar: � = � � = 1 2 ��� � = 1 2 �. 50.2,06763577 = 0,001536596 F Ubiversitas Sumatera Utara