4.1 Parameter Simulasi
Parameter simulasi yang dipergunakan didapat dalam pengumpulan data dan
data transformator yang diperlukan dan ditabulasikan dalam Tabel 4.1 dan Tabel 4.2. Kemudian nilai parameter tersebut dimasukan kedalam blok MatlabSimulink
rangkaian sistem saluran tegangan rendah 380 volt dan blok rangkaian filter aktif seri. Tabel 4.1 Parameter sistem saluran tegangan rendah dan beban
No Sistem saluran tegangan 380 V
Nilai Parameter
1 Suplai tegangan 20 kV, 50 Hz
2 Transformator DYn 200.4 kV, 160 kVA
3 Beban Non Linear -
Dioda Vf = 1 V, Ron = 10 m
Ω, Rs = 20
Ω, Cs = 10 µF
- Kapasitor perata arus
CH =0,05 F -
Resistansi beban RH = 3
Ω, 5 Ω, 9 Ω 4 Beban Linear
3x1,6 Ω, 1,78 mH
5
6 Impedansi Saluran Beban Linear
- Impedansi kabel Netral
Impedansi Saluran Beban Non Linear -
Impedansi kabel Netral 3x0.064
Ω, 0,0754 mH 1x0,09
Ω, 0,076 mH 3x0.016
Ω, 0,0189 mH 1x0,0255
Ω, 0,0194 mH 66
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.2 Parameter filter aktif seri
No Komponen Filter Aktif Seri Nilai Parameter
1 Blok IGBT
Vfd = 1 V, Ron = 1,53 m Ω
2 DC link kapasitor
2 x 500000 µF
3 Tegangan dc link
800 V 4
Filter output inverter -
Induktansi Filter Lf 3 x 7,67 mH
- Kapasitansi Filter Cf
3 x 165 µF
- Resistansi Filter Rf
3 x 0,2172 m Ω
5 Blok PWM Generator
fs = 10 kHz 6
Transformator Kopling 3 x 50 kVA, 380380
4.2 Simulasi sebelum penempatan Filter Aktif Seri
Simulasi sebelum pemasangan filter aktif seri seperti diperlihatkan pada Gambar 4.1, dimana kondisi THD
I
= 30,12 dan THD
V
Hasil simulasi sebelum pemasangan filter aktif didapat bentuk gelombang arus yang mengandung harmonisa pada bus 1 yang diperlihatkan seperti Gambar 4.1.
= 9,91 pada bus 1, didapat menggunakan skop FFT analysis Power GUI. Durasi waktu simulasi model selama 0
sampai 0,25 detik. 67
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.1 Bentuk gelombang arus pada bus 1 sebelum pemasangan filter aktif seri Gelombang arus bus 1 pada Gambar 4.2 setelah discan menggunakan FFT analysis
untuk mendapatkan nilai THD
I
magnituda arus harmonisa. Untuk mendapatkan
besaran THD
I
dan THD
V
berdasarkan Persamaan 2.6 dan Persamaan 2.7 pada Bab 2.
Gambar 4.2 Bentuk gelombang arus pada bus 1 sebelum pemasangan filter aktif seri Gambar 4.3 merupakan spektrum arus yang dihasilkan pada bus 1, dimana magnituda
harmonisa ketiga dan kelima lebih dominan dibandingkan harmonisa urutan lainnya. 68
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3 Spektrum arus pada bus 1 sebelum pemasangan filter aktif seri Gambar 4.3 memperlihatkan gelombang arus non sinusoidal pada bus 1, dengan
THD
I
sebesar 30,12. Magnituda spektrum arus harmonisa yang diperlihatkan Gambar 4.3 ditabulasikan dalam Tabel 4.3, memperlihatkan besar arus rms
fundamental sebesar 230,48 A, arus rms harmonisa ketiga 65,59 A dan arus rms harmonisa kelima 20,33 A.
69
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.3 Arus harmonisa I
1
Urutan harmonisa
pada bus 1 sebelum pemasangan filter aktif Magnituda Arus I
1
A Arus rms I
1
A 1
325,95 230,48
3 92,77
65,59 5
28,76 20,33
7 10,06
7,11 9
7,30 5,16
11 4,26
3,02 13
15 17
19 21
23 25
3,74 2,08
2,01 1,48
1,18 1,05
0,92 2,64
1,47 1,42
1,04 0,83
0,74 0,65
Untuk menentukan besar kategori THD
I
Maka perbandingan arus hubung singkat dan arus beban pada bus 1: pada bus 1 setelah didapat dalam
perhitungan besar arus hubung singkat pada Bab 3 sebesar 8707,95 A.
A 78
, 37
48 ,
230 95
, 8707
= =
L sc
I I
Berdasarkan Tabel 2.2 pada Bab 2 maka kategori THD
I
70
sebesar 8.
Universitas Sumatera Utara
Arus harmonisa I
1
yang tinggi mendistorsi tegangan pada bus 1 yang diperlihatkan pada Gambar 4.4. Bentuk distorsi gelombang tegangan line netral Gambar 4.5
menghasilkan spektrum yang diperlihatkan pada Gambar 4.6, dengan THD
V
sebesar 9,91.
Gambar 4.4 Bentuk distorsi gelombang tegangan fasa netral pada bus 1 sebelum pemasangan filter aktif seri
Gambar 4.5 Bentuk distorsi gelombang tegangan fasa netral pada bus 1 sebelum pemasangan filter aktif seri
Gambar 4.6 Spektrum tegangan fasa netral pada bus 1 sebelum pemasangan filter aktif seri
71
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.6 ditabulasikan kedalam Tabel 4.4 memperlihatkan besar tegangan rms fundamental sebesar 207,5 V sedangkan tegangan rms harmonisa ketiga sebesar
16,58 V dan tegangan rms harmonisa kelima sebesar 8,29 V. Tabel 4.4 Tegangan harmonisa V
1
Urutan harmonisa
pada bus 1 sebelum pemasangan filter aktif Magnituda Tegangan V
1
Volt Tegangan rms V
1
Volt 1
293,4 207,5
3 23,46
16,58 5
11,72 8,29
7 5,69
4,02 9
5,28 3,73
11 3,76
2,65 13
15 17
19 21
23 …
39 3,90
2,51 2,74
2,40 1,98
1,93 …
1,09 2,75
1,77 1,94
1,69 1,4
1,36 …
0,806 72
Universitas Sumatera Utara
Dibawah ini gelombang arus beban linear dan spektrum harmonisa yang ikut terdistorsi disebabkan sumber tegangan bus 1 terdistorsi akibat beban non linear.
Gambar 4.7 Bentuk gelombang arus beban linear yang ikut terdistorsi pada rel sekunder
Gambar 4.8 Spektrum arus beban linear yang terdistorsi pada rel sekunder
4.3 Simulasi penempatan Filter Aktif Seri
Kategori