Metode Penelitian NASKAH PUBLIKASI Analisis Harmonik Dan Perancangan High Pass Damped Filter Pada Sistem Distribusi Standar Ieee 13 Bus Dengan Menggunakan Software Etap Power Station 7.0.

2 beban yaitu beban linier dan beban non linier. Beban linier ialah beban yang memberikan bentuk gelombang keluaran yang linier, yaitu arus yang mengalir sebanding dengan impedansi dan perubahan tegangan. Sedangkan beban non linier ialah beban yang bentuk gelombang keluaranya tidak sebanding dengan tegangan dalam setiap setengah siklus sehingga bentuk gelombang arus listrik maupun tegangannya tidak sama dengan bentuk gelombang masukannya. Beban-beban non linier hampir sebagian besar ditemukan pada peralatan-peralatan yang menggunakan komponen semikonduktor sebagai pusat operasinya. Seperti dioda, bipolar junction transistor BJT, silicon controlled rectifier SCR, junction field efect transistor JFET, metal oxid field efect transistor MOSFET, insulated gate bipolar junctioan transistor IGBT, dan lainya. Saat ini hampir seluruhnya beban listrik menggunakan komponen elektronika yang menyebabkan cacat pada gelombang masukanya. Beban non linier inilah yang akan menimbulkan harmonik. Sistem tenaga listrik dirancang untuk bekerja pada frekuensi dasar 50 atau 60Hz. Beban non linier menyebabkan munculnya gelombang arus dan tegangan yang frekuensinya merupakan kelipatan dari frekuensi dasarnya, dan bertambah setiap orde ganjil. Gelombang tersebut akan menumpang pada gelombang masukan, sehingga bentuk gelombang masukan tidak lagi berbentuk sinus murni atau mengalami distorsi . Fenomena ini disebut dengan harmonik. Harmonik membawa banyak kerugian pada peralatan- peralatan sistem tenaga listrik mulai dari penurunan kinerja sampai terjadi kerusakan pada peralatan bahkan pada level tertentu bisa menyebabkan terjadinya kegagalan isolasi . Dampak akibat distorsi harmonik lainya bisa menyebabkan kenaikan arus pada penghantar netral sehingga mengakibatkan kenaikan rugi-rugi daya Carpinelli, 2004. Harmonik dapat menyebabkan penurunan kinerja alat ukur berupa terganggunya relay proteksi, kesalahan alat ukur membaca besaran rms yang memungkinkan terjadinya gagal trip, kegagalan kapasitor tenaga, pemanasan lebih pada transformator dan penghantar netral Grady and Santosa, 2001. Banyak sekali kerugian yang ditimbulkan akibat adanya distorsi harmonik, untuk mengatasi hal tersebut maka perlu dipasang filter harmonik untuk mengurangi dan menekan semaksimal mungkin distorsi harmonik tersebut. Tujuan pemasangan filter harmonik ialah untuk mereduksi amplitudo gelombang pada frekuensi tertentu dari tegangan dan arus. Ada dua macam filter yaitu filter aktif dan filter pasif, filter pasif terdiri dari gabungan komponen induktor dan komponen kapasitor yang bertujuan menghasilkan resonansi untuk meredam arus harmonisa yang tinggi. Sedangkan filter aktif menggunakan teknologi elektronika daya untuk menghasilkan arus spesifik yang bertujuan untuk menggagalkan arus harmonisa yang dihasilkan oleh beban non linier. Salah satu filter pasif untuk meredam arus harmonisa ialah high pass damped filter, ialah filter yang digunakan untuk membuat impedansi yang rendah untuk spektrum frekuensi harmonisa yang lebar. Filter ini terdiri dari sebuah komponen kapasitor , sebuah komponen induktor , dan sebuah komponen resistor . High pass damped filter memiliki nilai Quality factor yang rendah, hal ini bertujuan supaya filter memiliki impedansi yang rendah pada jangkauan frekuensi yang lebar.

2. Metode Penelitian

2.1 Jadwal Penelitian Penelitian dengan judul analisis harmonik dan perancangan high pass damped filter pada sistem distribusi standar IEEE 13 bus dengan menggunakan software ETAP power station 7.0 dapat diselesaikan dalam waktu 4 bulan yaitu mulai dari studi literatur, pembuatan proposal sampai analisa data dan pembuatan laporan. 2.2 Tahap Studi Literatur Studi literatur adalah sebuah kajian penulis yang berisi tentang referensi-referensi berkaitan dengan penelitian ini berupa buku, skripsi, jurnal publikasi, tesis dan karya-karya ilmiah lainya. Dalam tahap ini penulis mengkaji karya-karya ilmiah yang 2 3 berhubungan dengan analisis harmonik dan perancangan high pass damped filter. 2.3 Pengumpulan Data Data single line diagram sistem distribusi standar IEEE 13 bus yang berupa data beban, data saluran, data kapasitor, dan data beban nonlinier yang digunakan sebagai penyebab harmonik diperoleh dari dosen pembimbing . 2.4 Tahap Pengolahan Data Analisis dan perancangan filter akan disimulasikan menggunakan software ETAP Power Station 7.0 terhadap data yang sudah ada. Langkah-langkah yang akan dilakukan sebagai berikut : a Menentukan tegangan fundamental sistem distribusi. b Melakukan analisis aliran daya untuk mengamati nilai dan arah aliran daya pada sistem distribusi. c Melakukan analisis harmonik dengan menambahkan beban nonlinier pada salah satu bus pada sistem distribusi. d Merancang high pass damped filter. e Memasang high pass damped filter pada sistem distribusi dan menganalisis hasil simulasinya. f Membuat kesimpulan. 2.5 Alat dan Bahan a. Hardware dan Software Perlengkapan pendukung yang dipakai dalam penelitian ini adalah perangkat keras komputer yang digunakan untuk menjalankan software ETAP Power Station 7.0 dengan memory 236 MB, 1024 MB RAM, processor Intel R Atom TM CPU N2600 1,60 GHz . Software ETAP Power Station 7.0 ini digunakan untuk analisis harmonik maupun analisis aliran beban pada sistem distribusi. b. Gambaran sistem distribusi standar IEEE 13 bus. Penelitian ini menggunakan sistem distribusi standar IEEE 13 bus dengan terpasang 2 kapasitor pada bus 611, dan bus 675 seperti ditunjukkan pada gambar 1 . Sistem distribusi standar IEEE 13 bus termasuk sistem asimetris, yaitu sistem distribusi yang pada tiap-tiap bus memiliki konfigurasi fasa yang berbeda. Ada yang menggunakan sistem 3 fasa 3 kabel, sistem 3 fasa 4 kabel, sistem 1 fasa 2 kabel dan sistem 2 fasa 3 kabel. Gambar 1 menunjukkan sistem distribusi standar IEEE 13 bus . 10 bus terletak pada sistem distribusi 4,16 kV dan 2 bus 611 dan 652 terletak pada sisi tegangan 2,4 kV, dan 1 bus 634 pada tegangan 0,48 KV dari trafo gardu induk yang disuplai dari bus 633. Sistem distribusi ini bertipe radial dengan 2 penyulang utama. Gambar 1. Diagram garis tunggal sistem distribusi standar IEEE 13 bus. 2.6 Flowchart penelitian 4

3. Hasil dan Pembahasan