terdistorsi akibat harmonisa dan spektrum harmonisa untuk tiga fasa. Secara visualisasi, spektrum harmonisa ini memberikan gambaran besar harmonisa yang
terjadi karena pengoperasian beban non linier. Untuk menghitung kapasitas hubung singkat didapat berdasarkan data
transformator dan data kabel yang digunakan. Dimana hasil perhitungan hubung singkat ini untuk mendapatkan rangkaian ekivalen satu fasa dengan sistem sumbernya
seperti Gambar 3.3.
Gambar 3.3. Rangkaian ekivalen perhitungan hubung singkat [Panel utama
X
kabel pu
X
trafo pu
V
pu
I
SC
Dari hasil perhitungan hubung singkat akan dipergunakan untuk menentukan
nilai ratio arus hubung singkat dengan arus beban atau Short Circuit Ratio SCR,
seperti pada Persamaan 2.52. Dimana SCR adalah perbandingan antara arus hubung singkat dengan arus beban maksimum sebagai batas arus harmonisa sesuai standar
IEEE 519-1992.
3.4. Data Spesifikasi Transformator dan Kabel
Untuk menentukan parameter single tuned filter dan filter orde tiga pelaksanaan penelitian dimulai dengan mendapatkan data transformator dan
impedansi saluran.
Universitas Sumatera Utara
a. Data Spesifikasi Transformator Distribusi
Kapasitas daya Transformator 3 fase 160kVA, Tegangan 20 kV400 V
Hubungan Dyn5 Impedansi Zsc : 3
Pendingin minyak : Diala B Kenaikan suhu minyak: 55
o
C
b. Data Spesifikasi kabel
Kabel yg digunakan jenis TIC 4 30 AWG dari transformator ke panel utama dengan panjang 400 meter. Data kabel dapat dilihat pada Tabel 3.2:
Tabel 3.2. Impedansi kabel saluran
Jenis kabel Luas
penampang Resistasi r
ߗ10 ft Reaktansi x
ߗ1000 ft Impedansi kabel
z ߗ 400 meter
TIC 10-7
0,106 0,098
0.139+j0.1286 Dimana 1 ft = 0,3048 m
3.5. Data Pengukuran Di Panel Utama Dengan METREL
Universitas Sumatera Utara
Pengukuran karakteristik harmonisa pada panel utama gedung Rektorat ‐
Puskom Universitas Malikussaleh dilakukan dengan menggunakan alat ukur
harmonisa. Parameter data yang dapat diambil adalah komponen harmonisa
tegangan, komponen harmonisa arus, faktor daya, daya aktif, daya reaktif dan daya
semu seperti tertampil pada Tabel 3.3. Dari pengukuran tersebut akan terlihat nilai
setiap orde harmonisa dan daya yang terukur, terutama daya reaktif yang nantinya
digunakan untuk menghitung besar kapasitas kapasitor yang harus digunakan
sebagai kompensasi faktor daya sistem.
Tabel 3.3. Data hasil pengukuran tegangan fasa, arus fasa, daya, faktor daya,
besar THD tegangan dan arus.
Symbol Name Unit
L1 L2
L3 Total
U Phase
voltage V
211 214.1 208.9 I
Phase current
A 77.161 99.015 90.874
S Apparent power kVA
16.3 21.2
19 56.5
P Active power
kW -12.2
-16 -14.3
-42.5 Q Reactive
power kVAr
-10.4 -14
-12,6 -37.4
THD U
Total harmonic distortion
2.2 2.2 2.2 THD I
Total harmonic distortion
18.3 18.3 20.7 Inductive, Capacitive
I I
I I
Uxx Phase to phase voltage
V U12
368.6 U23
367.2 U13
362.3
Universitas Sumatera Utara
THD Uxx
Phase to phase voltage – THD
Inull A
53.209 Freq
50.13
Data hasil pengukuran dengan menggunakan alat ukur Power Q Plus merk METREL dalam bentuk tabel yaitu tegangan dan arus harmonisa orde h dapat dilihat
pada Tabel 3.4. Tabel 3.4. Data hasil pengukuran tegangan dan arus harmonisa orde h.
Order harmonisa
h Line-1
V1Volt Line-2
V2Volt Line-3
V3Volt Line-1
I1Ampere Line-2
I2Ampere Line-3
I3Ampere 0 0.1 0.2 0.155 0.003 0.203
1 210.9
214.1 208.8
75.918 97.395
88.98 2
0.1 0.1 0.1 0.235 0.63 0.166 3
1.6 1.4
1.1 13.444
17.112 17.781
4 0 0.1 0 0.139 0.191 0.012
5 3.5
3.9 3.5
2.284 3.998
3.161 6 0 0 0 0.049
0.161 0.081
7 2 1.8 2.5 1.418 1.079 3
8 0 0.1
0.064 0.15
0.131 9
0.5 0.8 0.5 1.234 1.936 1.644 10 0 0 0 0.096
0.193 0.076
11 0.1 0.7 0.6 0.839 0.785 0.418
12 0.1 0.1 0.1 0.088 0.124 0.029
Universitas Sumatera Utara
13 0.8 0.6 0.7 0.666 0.133 0.647
14 0 0 0 0.043 0.118
0.016 15
0.5 0.6 0.5 0.31 0.49 0.175 16 0 0 0 0.156
0.073 0.082
17 0.6 0.2 0.7 0.406 0.087 0.23
18 0 0 0 0.085 0.133
0.041 19
0.5 0.1 0.5 0.242 0.05 0.299 20 0 0 0 0.074
0.078 0.125
21 0.3 0.1 0.2 0.148 0.105 0.231
22 0.2 0.1 0.1 0.386 0.416 0.385
23 0.6 0.2 0.4 1.162 0.992 0.925
24 0.1 0.2 0.1 0.466 0.493 0.419
25 0.1 0.1 0.2 0.154 0.184 0.126
26 0 0.1 0 0.195 0.135 0.208
27 0 0.1 0.1 0.231 0.021 0.169
28 0.1 0 0 0.083
0.094 0.033
29 0 0 0 0.214 0.054
0.132 30 0.1
0 0 0.129 0.061
0.093 31
0.1 0.1 0.1 0.041 0.095 0.186 32 0 0 0.1
0.176 0.17 0.133
33 0.1 0.1 0 0.053 0.056 0.135
34 0.1 0.1 0.1 0.086 0.057 0.205
35 0.1 0.1 0.1 0.104 0.031 0.047
36 0 0 0 0.141 0.067
0.13 37
0.1 0.1 0.1 0.039 0.153 0.057 38
0 0.1 0 0.043 0.115 0.172
Universitas Sumatera Utara
40 0.1 0 0.1 0.162 0.182 0.132
44 0.1 0 0 0.24 0.114
0.053 48
0 0.1 0.1 0.115 0.095 0.217 49 0 0 0 0.043
0.138 0.082
THD 2.20
2.20 2.20
18.30 18.30
20.70
Sedangkan bentuk gelombang hasil pengukuran gelombang tegangan dan arus untuk tiga fasa dapat dilihat pada Gambar 3.4.
19.969 39.938
59.907 79.876
99.845 119.814
139.783 159.752
179.721 199.
-327.79 -295.24
-262.69 -230.14
-197.59 -165.04
-132.49 -99.94
-67.39 -34.84
-2.29 30.26
62.81 95.36
127.91 160.46
193.01 225.56
258.11 290.66
323.21
-327.79 -295.24
-262.69 -230.14
-197.59 -165.04
-132.49 -99.94
-67.39 -34.84
-2.29 30.26
62.81 95.36
127.91 160.46
193.01 225.56
258.11 290.66
323.21
-327.79 -295.24
-262.69 -230.14
-197.59 -165.04
-132.49 -99.94
-67.39 -34.84
-2.29 30.26
62.81 95.36
127.91 160.46
193.01 225.56
258.11 290.66
323.21
Power screen Started at 31.05.2011. 20:01:06
IA
[ph1] Current [ph2] Current
[ph3] Current
ms
Gambar 3.4. Hasil pengukuran bentuk gelombang arus tiga fasa Hasil pengukuran bentuk gelombang arus perfasa yaitu fasa R, fasa S dan fasa
T dapat dilihat pada Gambar 3.5, 3.6 dan 3.7. Sedangkan bentuk gelombang arus hasil pengukuran dengan THD
I
sebesar 20,7 dapa dilihat pada Gambar 3.8.
Universitas Sumatera Utara
19.969 39.938
59.907 79.876
99.845 119.814
139.783 159.752
179.721 199.6
Power screen Started at 31.05.2011. 20:01:06
IA
-266.01 -239.41
-212.81 -186.21
-159.61 -133.01
-106.41 -79.80
-53.20 -26.60
14.21f 26.60
53.20 79.80
106.41 133.01
159.61 186.21
212.81 239.41
266.01
[ph1] Current
ms
Gambar 3.5. Hasil pengukuran bentuk gelombang arus pada fasa R
19.969 39.938
59.907 79.876
99.845 119.814
139.783 159.752
179.721 199.6
Power screen Started at 31.05.2011. 20:01:06
IA
-327.79 -295.24
-262.69 -230.14
-197.59 -165.04
-132.49 -99.94
-67.39 -34.84
-2.29 30.26
62.81 95.36
127.91 160.46
193.01 225.56
258.11 290.66
323.21
[ph2] Current
ms
Gambar 3.6. Hasil pengukuran bentuk gelombang arus pada fasa S
Universitas Sumatera Utara
19.969 39.938
59.907 79.876
99.845 119.814
139.783 159.752
179.721 199.
Power screen Started at 31.05.2011. 20:01:06
IA
-296.92 -267.11
-237.31 -207.50
-177.69 -147.89
-118.08 -88.27
-58.47 -28.66
1.15 30.95
60.76 90.57
120.37 150.18
179.99 209.79
239.60 269.41
299.21
[ph3] Current
ms
ms
Gambar 3.7. Hasil Pengukuran bentuk gelombang arus pada fasa T
19.969 39.938
59.907 79.876
99.845 119.814
139.783 159.752
179.721 199
Power screen Started at 31.05.2011. 20:01:06
IA
-296.92 -267.11
-237.31 -207.50
-177.69 -147.89
-118.08 -88.27
-58.47 -28.66
1.15 30.95
60.76 90.57
120.37 150.18
179.99 209.79
239.60 269.41
299.21
[ph3] Current
ms
Gambar 3.8. Bentuk gelombang arus hasil pengukuran dengan THD
I
sebesar 20,7 dengan arus RMS sebesar 90,874
Universitas Sumatera Utara
Hasil pengukuran dilapangan dengan menggunakan alat ukur Power Q plus MI 2492 merk METREL pada sistem di gedung Rektorat - Puskom dapat dilihat
bentuk gelombang arus hasil pengukuran dengan THD
I
sebesar 20,7 . Dari Tabel 3.4 terlihat harmonisa arus orde ke 3, dan 5 yang masih melebihi standar IEEE 519-
1992 yaitu sebesar 17,781 A, dan 3,161 A dari arus fundamental sebesar 88,98 A. Persen harmonisa orde ke 3 sebesar 19,98 dan persen harmonisa orde ke 5 sebesar
3,55. Sementara harmonisa orde lainnya masih dibawah kondisi yang diizinkan. Pemodelan pemakaian single tuned filter dan filter orde tiga dengan
MATLABSIMULINK sesuai data pengukuran yang dilakukan untuk mengetahui hasil minimalisasi harmonisa dan perbaikan faktor daya sistem. Dalam hal ini dipilih
amplitudo frekuensi harmonisa yang tertinggi yaitu frekuensi harmonisa ke 3 h = 3 diantara amplitudo frekuensi harmonisa yang lainnya. Setelah penetapan frekuensi
harmonisa ke 3 yang akan diminimalisasi, maka selanjutnya perlu dilakukan perhitungan filter untuk meminimalisasi harmonisa dan perbaikan faktor daya sistem
tersebut.
3.6. Perhitungan Hubung Singkat Dan Batas Harmonisa
