ini berlangsung lama dapat berkembang menjadi gangguan fasa ke fasa atau menjadi gangguan antar lilitan. Hal ini terjadi jika gangguan fasa tunggal ke tanah lainnya muncul.
Metode proteksi konvensional hanya dapat mendeteksi sekitar 95 dari belitan stator. Belitan yang tidak terlindungi adalah 5 bagian terdekat ke netral. Hal ini terjadi
karena tidak cukupnya tegangan untuk mengendalikan arus saat terjadi gangguan di dekat titik netral. Sehingga rele tidak bekerja. Hal ini harus dihindari terutama pada generator
besar dimana keseluruhan belitan statornya harus diproteksi. Untuk dapat melindungi seluruh bagian stator dapat digunakan metode tegangan
harmonisa ketiga. Prinsip utama metode proteksi ini adalah didasarkan pada karakteristik tegangan harmonisa ketiga yang terdapat pada netral dan pada terminal saat terjadi
gangguan pada stator. Pada keadaan normal, tegangan yang dikeluarkan oleh generator tidak merupakan
tegangan yang sinusoidal murni. Namun tegangan ini terdistorsi oleh tegangan harmonisa. Harmonisa yang muncul merupakan harmonisa kelipatan tiga triplen yaitu tegangan ke
3, 9, 21, dan seterusnya. Tegangan harmonisa ini muncul pada tiap fasa serta mempunyai sudut yang sama pada tiap fasanya sehingga tidak saling menghilangkan jika
dijumlahkan. Harmonisa akan muncul pada netral sebagai besaran urutan nol Zero Sequence Quantity.
Saat gangguan terjadi di dekat netral generator, tegangan harmonisa ketiga di netral akan turun sedangkan tegangan harmonisa ketiga pada terminal akan naik. Begitu
sebaliknya ketika gangguan terjadi di dekat terminal, tegangan harmonisa ketiga pada terminal akan turun sedangkan tegangan harmonisa ketiga di netral akan naik.
1.2 Tujuan dan Manfaat Penulisan
Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah : 1.
Untuk menjelaskan proteksi hubung tanah pada stator generator
Universitas Sumatera Utara
2. Untuk menjelaskan salah satu metode perlindungan hubung tanah stator 100 dengan
metode tegangan harmonisa ketiga. Manfaat dari penulisan tugas akhir ini adalah untuk melengkapi metode proteksi
stator konvensional agar didapatkan perlindungan terhadap keseluruhan belitan stator generator.
1.3 Batasan Masalah
Untuk membatasi materi yang akan dibicarakan pada tugas akhir ini, maka penulis perlu membuat batasan masalah yang akan dibahas. Hal ini diperbuat agar isi dan
pembahasan tugas akhir ini menjadi terarah dan dapat mencapai hasil yang diharapkan. Adapun batasan masalah pada penulisan tugas akhir ini adalah :
1. Tidak membahas prinsip kerja dan performansi generator secara mendalam.
2. Menggunakan software Matlab Simulink untuk melihat performansi proteksi stator
dengan metode tegangan harmonisa ketiga pada suatu generator. 3.
Tidak membahas jenis proteksi generator yang lain.
1.4 Metode Penulisan
Metode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah : 1.
Studi literatur Yaitu dengan mempelajari buku referensi, artikel dari media cetak dan internet, dan
bahan kuliah yang mendukung dan berkaitan dengan topik tugas akhir ini. 2.
Studi bimbingan Berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing yang telah ditunjuk oleh pihak
departemen Teknik Elektro USU mengenai masalah – masalah yang timbul selama penulisan tugas akhir berlangsung.
Universitas Sumatera Utara
1.5 Sistematika Penulisan
Tugas akhir ini ditulis dengan sistematika penulisan sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini membahas secara umum tentang latar belakang penulisan, tujuan penulisan, batasan masalah, metodologi penelitian, dan sistematika tugas
akhir.
BAB II HARMONISA PADA GENERATOR
Bab ini membahas uraian tentang generator sinkron secara umum, dan tegangan harmonisa pada generator.
BAB III PROTEKSI GANGGUAN TANAH PADA STATOR GENERATOR
Bab ini membahas tentang hubung singkat pada stator generator, metode pembumian, dan proteksi hubung singkat fasa ke tanah pada generator.
BAB IV PROTEKSI GANGGUAN HUBUNG TANAH PADA STATOR GENERATOR DENGAN MENGGUNAKAN METODE TEGANGAN
HARMONISA KETIGA
Bab ini menjelaskan tentang proteksi gangguan hubung tanah stator 100 dengan metode tegangan harmonisa ketiga, dan menganalisa kinerja metode
ini pada suatu generator dengan simulasi Matlab Simulink.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan dan saran.
Universitas Sumatera Utara
BAB II
HARMONISA PADA GENERATOR II.1 Umum
Generator sinkron disebut juga alternator dan merupakan mesin sinkron yang digunakan untuk menkonversikan daya mekanis menjadi daya listrik arus bolak – balik.
Arus DC yang disuplai ke rotor, akan menghasilkan medan magnet pada rotor. Kemudian rotor diputar dengan kecepatan tertentu oleh sebuah penggerak mula prime
mover, sehingga medan magnet akan berputar di dalam mesin tersebut, dan menginduksikan tegangan pada belitan stator. Dalam hal ini belitan medan berada di
rotornya, sedangkan belitan jangkar berada pada statornya. Gambar potongan diagram komplit dari sebuah generator sinkron diperlihatkan
dalam Gambar 2.1 di bawah ini :
Gambar 2.1 Sebuah generator sinkron
Universitas Sumatera Utara
II.2 Konstruksi Generator Sinkron
