Pengurangan Arus Netral Menggunakan Zero Blocking [8]
16 Total arus netral yang mengalir ke sumber tegangan setelah pengurangan
harmonisa arus menggunakan zero passing adalah : i
NS
t = {1-K
M1
} 3 ∑
√
2
~
sin {h ωt – Φ
h0
} 2.20
untuk h
1
= 3n-2 ; h
2
= 3n-1 ; h = 3n
2.7.2 Pengurangan Arus Netral Menggunakan Zero Blocking [8]
Zero blocking adalah suatu rangkaian elektromagnetik yang berfungsi untuk menahan arus harmonisa urutan nol, agar arus harmonisa urutan nol
tersebut sebesar-besarnya dapat dilalukan melalui zero passing untuk mendapatkan pengurangan arus harmonisa yang optimal. Oleh karena itu, suatu
zero blocking haruslah mempunyai impedansi yang besar terhadap arus harmonisa urutan nol dan impedansi yang rendah terhadap arus urutan lainnya. Untuk
memenuhi kriteria tersebut, suatu zero blocking dapat dibentuk dari tiga buah belitan identik pada suatu inti trafo tiga fasa seperti yang diperlihatkan pada
Gambar 2.8.
Gambar 2.8 Rangkaian belitan trafo zero blocking
Arus netral sistem atau arus harmonisa urutan nol yang mengalir melalui sumber tegangan akan mengalir juga melalui ketiga belitan trafo zero blocking.
Karena arus-arus harmonisa urutan nol ini sefasa dan sama besar, maka fluksi magnetik urutan nol yang dibangkitkannya pada masing-masing belitan zero
Universitas Sumatera Utara
17 blocking
akan sefasa dan sama besar pula, yaitu Φ
OR,
Φ
OS
dan Φ
OT
. Pembangkitan fluksi magnetik urutan nol pada masing-masing belitan zero blocking
diperlihatkan pada Gambar 2.9 a.
Gambar 2.9 a Fluksi magnetik urutan nol
b Fluksi magnetik urutan lainnya yang dibangkitkan pada zero blocking
Fluksi magnetik urutan nol pada masing-masing belitan zero passing adalah sefasa sehingga total fluksi urutan nol yang dihasilkan akan saling
menguatkan. Dengan demikian, zero blocking akan mempunyai impedansi urutan nol yang besar untuk dapat menahan arus urutan nol atau arus netral sistem.
Sedangkan arus urutan positif dan negatif yang mengalir melalui ketiga belitan zero blocking akan membangkitkan fluksi magnetik urutan positif dan
negatif Φ
R,
Φ
S
dan Φ
T
yang sama besar dengan perbedaan fasa masing-masing 120
, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.9 b. Akibatnya, total fluksi
urutan positif dan negatif yang dihasilkan pada zero blocking sama dengan nol. Dengan demikian, zero blocking mempunyai impedansi urutan positif dan negatif
yang sangat kecil sehingga dapat melalukan arus urutan positif dan negatif. Untuk
Universitas Sumatera Utara
18 menentukan impedansi urutan nol dari suatu zero blocking dapat digunakan
rangkaian pengganti seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.10.
Gambar 2.10 Rangkaian pengganti magnetik urutan nol zero blocking
Dari rangkaian pengganti magnetik zero blocking pada Gambar 2.10, total fluksi magnetik urutan nol yang dibangkitkan pada zero blocking adalah :
Φ =
∑ Φ
sin{
ℎ
}
2.21 dan amper-turn pada ketiga kumparan zero blocking yang dibangkitkan oleh arus
urutan nol adalah : 3NI
= H . l = Φ
[l µA] 2.22
dimana: A adalah luas lintasan fluksi magnetik
N adalah jumlah belitan I adalah arus yang mengalir pada kumparan N
H adalah intensitas medan magnetik l adalah panjang lintasan magnetik
Φ adalah fluksi magnetik urutan nol
µ adalah permeabilitas bahan magnetik Karena reluktansi magnetik R didefenisikan sebagai :
R = l µA 2.23
Universitas Sumatera Utara
19 maka fluksi urutan nol zero blocking dapat dinyatakan sebagai :
Φ = 3 N I
R 2.24
Dengan demikian induktansi urutan nol zero blocking adalah : L
= = 9 N
2
2.25 Impedansi urutan nol zero blocking adalah :
Z
B0
=
+
2.26 Apabila resistansi urutan nol R
belitan sangat kecil dan dapat diabaikan, maka nilai impedansi urutan nol zero blocking dapat ditentukan sebagai berikut :
Z
B0
= 9 ω N
2
2.27 dimana :
ω = 2 π f
f adalah frekuensi harmonisa urutan nol