6 Impedansireaktifyang
dihasilkanmembentukrangkaiandengan sistemreaktansi
induktifpada frekuensi
tertentuakan bertepatandengan
salah satuharmonikkarakteristikbeban.
Iniakanmemicuarusosilasibesar danteganganyang mungkinmenekankanisolasi[2].
Untuk itu
sangat diperlukanpenelitianharmonikdariperencanaan
hinggatahapdesainsistem tenaga
listrikdan instalasiindustriuntuk
mengantisipasipotensi masalah denganinstalasiataupenambahanbebannonlinier.
2.2 Defenisi Harmonisa
Istilah harmonik berasaldaribidang akustik, di manahal tersebut terkait dengangetarandaristring
ataukolom udarapada
frekuensiyang merupakan
kelipatandari frekuensidasar.Komponenharmonikdalam
sistemlistrik ACdidefinisikansebagai
komponensinusoidaldarigelombang periodikyang
memilikifrekuensi sama denganbeberapa integer dari frekuensi fundamental sistem[2].
Harmonisa padagelombang tegangan atau aruskemudian dapatdipahami
sebagaikomponensempurnasinusoidalfrekuensikelipatan darifrekuensi dasar.
=
2.1 Dimana n adalah bilangan bulat.
Sebagai contoh, harmonikkelimaakan menghasilkankomponenharmonik :
= 5 60 = 300
Frekuensi dasarnya adalah 60 Hz. Gambar 2.1 menunjukkan sebuah gelombang dengan frekuensi dasar 50
Hz dengan nilai puncak 100 A, yang dapat diambilsebagai salah satuper unit. Hal
Universitas Sumatera Utara
7 inijugamenggambarkanamplitudo17, 15, dan13 per unitdan frekuensitujuh,
lima dan
tigakalifrekuensi dasar,
masing-masing.perilaku inimenunjukkankomponen harmonikpenurunanamplitudosering mengikutihukum
yangterbalik denganurutanharmonikkhasdalam sistem tenaga [2].
Gambar 2.1 Gelombang sinusoidal 60 Hz dan beberepa harmonik.
Gambar 2.2 Gelombangsinosoidalterdistorsi olehharmonikketiga,kelima dan ketujuh
Gelombangini dapatdinyatakan dengan : 2.2
2.3
Universitas Sumatera Utara
8
= 5
−
2.4
= 7
−
2.5 Dimana
adalah nilai puncak RMS dari harmonisa arus ke n. Gambar 2.2menunjukkan bentuk gelombangharmoniksama seperti yang
diGambar 2.1ditumpangkan padafrekuensi
dasar sehingga menghasilkan gelombang arus
. Gelombangterdistorsi
yang dihasilkansehinggadapat
dinyatakan sebagai
Persamaan 2.6 :
= +
3 −
+
5 −
+
7 −
2.6 Dengan
cara ini,penjumlahangelombangsinusoidalsempurnadapat
menimbulkangelombangterdistorsi. Sebaliknya, bentuk gelombangterdistorsidapat direpresentasikansebagaisuperposisigelombangfrekuensi
dasardenganbentuk gelombanglain darifrekuensi harmonikyang berbeda danjuga amplitudonya[2].
Dari penjelasan di atas kita dapat simpulkan bahwa harmonisa adalah gangguan yang timbul akibat distorsi antara gelombang arus dan tegangan.
Harmonisa merupakan suatu fenomena yang timbul dari pengoperasian beban listrik yang sebagian besar diakibatkan dari beban non linear, dimana akan
terbentuk gelombang yang berfrekuensi tinggi yang merupakan kelipatan dari frekuensi fundamentalnya[3].
Di Indonesia frekuensi yang digunakan adalah 50 Hz, yang juga dikenal sebagai frekuensi fundamental. Gelombang fundamental tersebut dikatakan
mengalami distorsi apabila frekuensi gelombang tersebut menjadi kelipatan frekuensi fundamentalnya, misalnya harmonisa ke-2 maka frekuensinya menjadi
Universitas Sumatera Utara
9 100 Hz, harmonisa ke-3 menjadi 150 Hz, dan seterusnya. Gelombang harmonisa
ini akan menumpang pada gelombang sinus murni frekuensi fundamental sehingga akan terbentuk cacat gelombang distorsi yang merupakan hasil
penjumlahan sinus murni dengan gelombang harmonisa. Untuk mengetahui secara jelas proses penjumlahan ini dapat dilakukan analisa deret fourier.
Gambar 2.3 Gelombang Sinus Arus dan Tergangan
Gelombang non sinusoidal dapat terbentuk dengan menjumlahkan gelombang-gelombang sinusoidal, seperti terlihat pada Gambar2.4 [3].
9 100 Hz, harmonisa ke-3 menjadi 150 Hz, dan seterusnya. Gelombang harmonisa
ini akan menumpang pada gelombang sinus murni frekuensi fundamental sehingga akan terbentuk cacat gelombang distorsi yang merupakan hasil
penjumlahan sinus murni dengan gelombang harmonisa. Untuk mengetahui secara jelas proses penjumlahan ini dapat dilakukan analisa deret fourier.
Gambar 2.3 Gelombang Sinus Arus dan Tergangan
Gelombang non sinusoidal dapat terbentuk dengan menjumlahkan gelombang-gelombang sinusoidal, seperti terlihat pada Gambar2.4 [3].
9 100 Hz, harmonisa ke-3 menjadi 150 Hz, dan seterusnya. Gelombang harmonisa
ini akan menumpang pada gelombang sinus murni frekuensi fundamental sehingga akan terbentuk cacat gelombang distorsi yang merupakan hasil
penjumlahan sinus murni dengan gelombang harmonisa. Untuk mengetahui secara jelas proses penjumlahan ini dapat dilakukan analisa deret fourier.
Gambar 2.3 Gelombang Sinus Arus dan Tergangan
Gelombang non sinusoidal dapat terbentuk dengan menjumlahkan gelombang-gelombang sinusoidal, seperti terlihat pada Gambar2.4 [3].
Universitas Sumatera Utara
10 Gambar 2.4 Gelombang Fundamental, Harmonik Ketiga dan Hasil
Penjumlahannya
2.3 Beban Linear dan Beban Nonlinear
