31 transformatordirumuskan
dariANSIIEEEC57.110. A
K-faktor 1,0menunjukkanbebanlinearyaitu, tidak ada bebanharmonik. Semakin tinggiK-
faktor, semakin besarefek pemanasanpada transformatoryang diberikan.
Persamaanuntuk menghitungK-faktoradalah rasiorugi-rugiarus eddysaatmemasok bebannonlinierdan linier:
K =
= ∑
3.5 Dimana
K = K-faktor = Rugi arus eddy akibat beban linear
= Rugi arus eddy akibat beban nonlinear n= orde harmonik
= arus harmonisa per unit Ada satu masalah yang telah diketahui berkaitan denganmenghitungK-
faktor yangmemilih
rentangyang paling
tepatdarifrekuensi harmonik.
Berdasarkanbatas atas, misalnya, dari15, 25 atauharmonikke-50, perhitungandapat menghasilkan nilai yangberbedasecara signifikandengan K-faktor beban yang
sama. IEEE519 1992menganggapharmoniksampai50 [8].
3.4 Standar Harmonisa
Untuk mengurangi harmonisa pada suatu sistem secara umum tidaklah harus mengeliminasi semua harmonisa yang ada tapi cukup dengan meruduksi sebagian
harmonisa tersebut sehingga nilainya di bawah standar yang diizinkan. Hal ini berkaitan dengan analisa secara teknis dan ekonomis dimana dalam mereduksi
Universitas Sumatera Utara
32 harmonisa secara teknik di bawah standar yang diizinkan sementara dari sisi
ekonomis tidak membutuhkan biaya yang besar. Dalam hal ini standar yang digunakan sebagai batasan harmonisa adalah
yang dikeluarkan oleh International Electrotechnical Commission IEC yang mengatur batasan harmonisa pada beban-beban kecil satu fasa ataupun tiga fasa
yang nilai arusnya lebih kecil dari 16 amper perfasa. Untuk beban-beban tersebut umumnya digunakan standar IEC1000-3-2. Hal ini disebabkan karena belum
adanya standar baku yang dihasilkan oleh IEEE. Untuk standar pembatasan harmonisa arus, ditentukan oleh rasio dari
.
adalah arus hubung singkat dan adalah arus beban nominal
fundamental. Untuk standar harmonisa tegangan ditentukan berdasarkan tegangan sistem yang dipakai [6,7,9].
Tabel 3.2 Standar Harmonisa Tegangan IEEE 519
Maximum Distortion
System Voltage 69 kV
69 – 138 kV 138
Individual Harmonic
3,0 1,5
1,0
Total Harmonic
5,0 2,5
1,5 Tabel 3.3 Standar Harmonisa Arus IEEE 519
Harmonic Order Total
Harmonic Distortion
n11 11n17
17
≤
n23 23
≤
n35 n
≥
20 4,0
2,0 1,5
0,6 0,3
5
20-50 7,0
3,5 2,5
1,0 1,0
6,0 50-100
10,0 4,5
4,0 1,5
0,7 12,0
100- 1000
12,0 5,5
5,0 2,0
1,0 15,0
1000 15,0
7,0 6,0
2,5 1,4
20,0
Universitas Sumatera Utara
33 Nilai distorsi pada Tabel 3.3 dinyatakan dalam persen dan hanya
digunakan pada harmonisa ganjil saja. Harmonisa dibatasi sebesar 25 dari nilai yang ada di Tabel 3.4
3.5Dampak Lain Harmonisa Pada Sistem Distribusi Tenaga Listrik
Setiap komponen sistem distribusi dapat dipengaruhi oleh harmonik walaupun dengan akibat yang berbeda. Namun demikian komponen tersebut akan
mengalami penurunan kinerja dan bahkan akan mengalami kerusakan. Salah satu dampak yang umum dari gangguan harmonik adalah panas lebih pada kawat
netral dan transformator sebagai akibat timbulnya harmonik ketiga yang dibangkitkan oleh peralatan listrik satu fasa.
Pengaruh harmonik pada transformator sering tanpa disadari dan tidak diantisipasi keberadaanya sampai terjadi gangguan yang penyebabnya tidak jelas.
Hal ini dapat juga terjadi bila perubahan konfigurasi atau jenis beban yang dipasok. Transformator dan peralatan induksi lainnya, selalu terpengaruh oleh
harmonik karena trafo itu sendiri dirancang sesuai dengan frekuensi kerjanya. Selain itu transformator juga merupakan media utama antara pembangkit dengan
beban. Frekuensi harmonik yang lebih tinggi dari frekuensi kerjanya akan mengakibatkan penurunan efisiensi atau terjadi rugi-rugi daya. Selain itu, ada
beberapa akibat yang dapat ditimbulkan oleh adanya harmonik dalam sistem tenaga listrik, antara lain [4,7].
1. Timbulnya getaran mekanis pada panel listrik yang merupakan getaran resonansi mekanis arus frekuensi tinggi.
2. Harmonik dapat menimbulkan tambahan torsi pada kWh meter jenis elektromekanis yang menggunakan piringan induksi berputar. Sebagai
Universitas Sumatera Utara
34 akibatnya, putaran piringan akan lebih cepat atau terjadi kesalahan ukur kWh
meter karena piringan induksi tersebut dirancang hanya untuk beroperasi pada frekuensi dasar.
3. Pemutusan beban dapat bekerja dibawah arus pengenalnya atau mungkin tidak bekerja pada arus pengenal. Pemutus beban yang dapat terhindar dari gangguan
harmonik pada umumnya adalah pemutus beban yang mempunyai respon terhadap arus rms sebenarnya true-rms current atau kenaikan Temperatur
karena arus lebih. 4. Dampak pada kabel
Dengan adanya harmonisa, efek kulit skin effect akan meningkat pada kabel sehingga menaikkan resistansi ac Rac yang meningkatkan rugi-rugi.
Pada saat terjadi resonansi, akan terjadi korona di sekitar kabel dan isolasi kabel dapat mengalami stress yang dapat memicu kepada terjadinya
kegagalan isolasi. 5. Beberapa peralatan elektronika menjadi kurang teratur dalam menjalankan
fungsinya dan bahkan bisa mengalami gagal fungsi. 6. Menimbulkan kesalahan pengukuran pada alat ukur.
7. Menimbulkan interferensi pada saluran komunikasi radio, telepon, PLC Power Line Carrier melalui kopling induktif
8. Arus yang mengalir pada konduktor netral terlalu besar dikarenakan adanya harmonisa urutan nol.
9. Memperburuk faktor daya.
3.6 Peralatan Pengukuran
