Berdasarkan Gambar 2.8. Single-Tuned Passive Filter diharapkan dapat mengurangi IHD tegangan dan IHD arus sampai dengan 10-30. Besarnya tahanan R
dari induktor dapat ditetukan oleh faktor kualitas dari induktor. Faktor kualitas Q adalah kualitas listrik suatu induktor, secara matematis Q adalah perbandingan nilai
reaktansi induktif atau reaktansi kapasitif pada frekuensi resonansi dengan tahanan R. Semakin besar nilai Q yang dipilih maka semakin kecil nilai R dan semakin bagus
kualitas dari filter dimana energi yang dikonsumsi oleh filter akan semakin kecil, artinya rugi-rugi panas filter adalah kecil [17].
Pada frekuensi tuning: ……….………………………………... 2.24
Faktor kualitas: …..……..……….…………………………...… 2.25
Berdasarkan Persamaan 2.25, tahanan resistor adalah: ….…………………………………………... 2.26
2.7. Prinsip Pereduksian Harmonisa dari Single-Tuned Passive Filter
Pada Frekuensi fr, Single-Tuned Passive Filter memiliki impedansi minimum sebesar nilai resistansi R dari induktor. Oleh karena itu, filter ini menyerap
Universitas Sumatera Utara
semua arus harmonik yang dekat dengan frekuensi fr yang diinjeksikan, dengan distorsi tegangan harmonik yang rendah pada frekuensi ini. Pada prinsipnya, sebuah
Single-Tuned Passive Filter untuk setiap harmonik yang akan dihilangkan. Filter- filter ini dihubungkan pada busbar dimana pengurangan tegangan harmonik
ditentukan. Bersama-sama, filter-filter ini membentuk filter bank.
Ada dua parameter yang perlu dipertimbangkan dalam menentukan nilai R, L, dan C, yaitu:
1. Faktor kualitas Quality factor, Q 2. Penyimpa
ngan frekuensi relative Relative Frequency Deviation, δ
Kualitas dari sebuah filter Q adalah ukuran ketajaman penyetelan filter tersebut dalam mengeliminasi harmonisa. Filter dengan Q tinggi disetel pada
frekuensi rendah misalnya harmonisa kelima, dan nilainya biasanya terletak antara 30 dan 100. Dalam Single-Tuned Passive Filter, faktor kualitas Q didefinisikan
sebagai perbandingan antara induktansi atau kapasitansi pada frekuensi resonansi terhadap resistansi. Perkiraan nilai Q untuk reaktor inti udaraair core reactors adalah
75 dan lebih besar 75 untuk reaktor inti besiiron-core reactors [10][17].
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.9. Pemodelan filter [9].
Seperti yang ditunjukan Gambar 2.9. Passive Single-Tuned Filter yang diletakkan secara paralel akan men-short circuit-kan arus harmonisa yang ada dekat
dengan sumber distorsi. Ini dilakukan untuk menjaga arus harmonisa yang masuk tidak keluar menuju peralatan lain dan sumber supply energi listrik. Passive Single-
Tuned Filter yang merupakan hubungan seri komponen R, L, dan C memberikan keuntungan tersendiri bagi sistem tenaga listrik, disamping mampu mereduksi tigkat
harmonisa, penggunaan kapasitor dapat merperbaiki cos φ sistem, sehhingga naiklah cos φ pada frekuensi fundamental. Apabila ada harmonisa pada suatu orde, Nilai Xc
akan berubah 1n nilai harmonisa tersebut sehingga berkurang nilai Xc. Nilai Xc disisipkan dengan nilai Xl sehingga Xc sama dengan Xl pada harmonisa maka akan
menghasilkan impedansi yang sangat kecil.
Universitas Sumatera Utara
Induktor reaktor berfungsi sebagai filter dan juga melindungi kapasitor dari over kapasitor akibat adanya resonansi. Sedangkan resistor berfungsi untuk
menstabilkan arus agar tidak terjadi short-circuit pada rangkaian. Gelombang hasil pemfilteran dapat dilihat pada Gambar 2.10.
Gambar 2.10. Kompensasi gelombang filter.
Seperti yang ditunjukan Gambar 2.10. gelombang hasil dari pemfilteran harmonisa dengan menggunakan bantuan simulasi MATLABSimulink, dimana
gelombang harmonisa menjadi berkurang distorsinya. Hasil simulasi MATLABSimulink dapat menjelaskan proses eliminasi gelombang arus terdistorsi
dimana distorsi gelombang arus yang terjadi akibat beban non linier seperti yang ditunjukkan pada gelombang warna biru. Setelah kapasitor dan induktor yang
digunakan sebagai filter untuk memperbaiki gelombang warna biru dengan sinyal gelombang warna hijau, sehingga menghasilkan gelombang yang terperbaiki seperti
yang ditunjukkan gelombang warna merah dengan tingkat distorsi gelombang
Universitas Sumatera Utara
mendekati bentuk sinusoidal. Dengan demikian tingkat distorsi gelombang dapat diperbaiki oleh induktor dan kapasitor.
2.8. Merancang Passive Single-Tuned Filter
