22
2.3 Fluktuasi Tegangan dan Flicker
Flicker adalah fluktuasi tegangan dengan perubahan amplitudo tegangan lebih dari 0.5 pada rentang frekuensi 3
÷
10Hz, menyebabkan ketidaknyamanan penglihatan dan memberikan efek psikologis pada manusia [11]. Fenomena flicker
merupakan sensasi perasaan yang dialami oleh penglihatan manusia terhadap perubahan yang cepat dari intensitas cahaya lampu pijar, menyebabkan sakit kepala
dan lelah, dan akan dapat menimbulkan keluhan pelanggan listrik lain yang merasakannya. Gambar 2.11 [12] memperlihatkan flicker dengan frekuensi 9Hz
bermodulasi pada frekuensi fundamental.
Gambar 2.11 Flicker dengan frekuensi 9Hz bermodulasi pada frekuensi fundamental
Gambar 2.12 memperlihatkan maksimum jumlah fluktuasi tegangan persatuan
waktu yang diizinkan standar IEEE 519-1992 [13]. Standar IEC 61000-4-15 [14]
Universitas Sumatera Utara
23
mendefenisikan metodologi dan spesifikasi dari instrumen untuk mengukur flicker, di mana hasil ukur tegangan sebuah bola lampu 60W, 230V ditapis dan diusahakan
untuk menyamai fungsi transfer mata otak manusia. Nilai flicker meter P
st
=1 menyebabkan 50 dari sekumpulan orang terganggu oleh flicker [5]. Maksimum
sensitivitas untuk fluktuasi pencahayaan adalah pada 8.8Hz. Fluktuasi tegangan yang lebih lambat tidak terlalu mengganggu dan fluktuasi tegangan yang lebih cepat akan
“dihaluskan” oleh otak manusia.
Gambar 2.12 Maksimum fluktuasi tegangan yang diizinkan [IEEE 519-1992] Kriteria untuk mengevaluasi flicker [10] adalah:
Flicker =
100 x
V V
base
Δ
2.10
Universitas Sumatera Utara
24
Pada pengoperasian EAF, flicker berubah dari satu siklus ke siklus lainnya dan cukup tinggi selama perioda melebur, akan berkurang pada perioda refining
tergantung kepada beberapa parameter seperti misalnya kualitas dan jumlah besi tua, referensi operasi, jumlah oksigen yang diinjeksi, longsor besi tua dan lainnya [6].
Gambar 2.13 Hasil pengukuran flicker P
st
selama satu minggu pada steelwork busbar EAF 8Ton, 2.5MW
Gambar 2.13 [3], [15] memperlihatkan contoh hasil pengukuran flicker P
st
selama satu minggu pada steelwork busbar EAF 8Ton, 2.5MW dan statistik hasil pengukuran flickernya diperlihatkan pada Tabel 2.2. Batas emisi flicker diperlihatkan
pada Tabel 2.3 menuruti standar ENRE 9997 [16]. Gambar 2.14 [17] memperlihatkan besarnya perubahan daya reaktif yang mengakibatkan besarnya
persentase fluktuasi tegangan yang ditimbulkan.
Tabel 2.2 Statistik hasil pengukuran flicker dari Gambar 2.13 Total Pengamatan selama 10 menit
1008 P
st95
2.21 Pengamatan dengan P
st
1 288
Persentase pengamatan dengan P
st
1 28.6
Universitas Sumatera Utara
25
Tabel 2.3 Batas emisi flicker [ENRE 9997]
MV and HV users
KV U
KV 220
1 ≤
K
2
=S
L
S
sc
Individual Emission Limits P
st
005 .
2
≤ K
0.37 01
. 005
.
2
≤ K
0.46 02
. 01
.
2
≤ K
0.58 03
. 02
.
2
≤ K
0.67 04
. 03
.
2
≤ K
0.74
2
04 .
K 0.79
S
L
=MVA dari EAF S
SC
=Kapasitas hubung singkat pada titik pengamatan
Gambar 2.14 Perubahan daya reaktif dan fluktuasi tegangan yang ditimbulkan Menurut standar Eropa CENELEC EN 50160 [18], flicker yang ditimbulkan oleh
pengoperasian EAF dapat diestimasi dengan memakai formula empiris [3], [15] yaitu:
sc scf
st st
S S
x K
P ≈
95
2.20 di mana:
Universitas Sumatera Utara
26
st
K
adalah koefisien keparahan flicker tanur busur, berkisar antara 40 hingga 70
40 =
st
K
menyatakan kondisi tanur yang panas dengan campuran besi tua ataupun besi sponge dan besi panas
70 =
st
K
menyatakan kondisi terburuk yaitu tanur beroperasi pada kondisi dingin dengan 100 besi tua
scf
S
adalah kapasitas hubung singkat EAF yang biasanya adalah dengan faktor 2 atau 2 kali lebih besar dari daya nominal transformator tanur [19]
sc
S
adalah kapasitas hubung singkat pada titik pengamatan Menurut standar IEC 61000-4-15 [14], rancangan flicker meter adalah berdasarkan
pengaruh fluktuasi tegangan dari cahaya sebuah bola lampu pijar 60W pada tegangan 230VAC. Keluaran dari flicker meter mengandung dua nilai dasar yaitu:
1 P
st
keparahan flicker jangka pendek yang diperoleh setiap rentang 10 menit. Dengan demikian dalam satu hari terdapat 144 buah nilai sampel P
st
. Nilai pu dari P
st
menyatakan keparahan flicker yang mendekati sama dengan flicker yang tampak pada cahaya bola lampu pijar 60W, 230V.
2 P
lt
keparahan flicker jangka panjang yang dihitung dari 12 buah nilai P
st
setara dengan 2 jam berturut-turut dengan memakai formula:
3 12
1 3
12 1
∑
=
=
j j
lt
Pst P
2.21
Universitas Sumatera Utara
27
2.4 Prinsip Kerja DSTATCOM
Kategori