Rangkaian Ekivalen kWh Meter Satu Fasa Perhitungan kWh Meter Umum

� � = � � 3600 � � 1000 = �.3600.1000 �.� ..................................................2.28 Maka kesalahan dalam persen dapat dinyatakan dengan: ������ℎ�� = � � −� � � � × 100 ..............................................................2.29

2.4 Rangkaian Ekivalen kWh Meter Satu Fasa

kWh meter digunakan untuk mengukur energi arus bolak balik, alat ukur ini untuk mengetahui besarnya daya nyata daya aktif. Pada alat ukur ini terdapat kumparan arus dan kumparan tegangan,sehingga cara penyambungan watt pada umumnya merupakankombinasi cara penyambungan voltmeter dan amperemeter. kWh meter merupakan alat ukur yang sangat penting, untuk kWh yang diproduksi, disalurkan ataupun kWh yang dipakai konsumen-konsumen listrik. Alat ukur ini sangat popular dikalangan masyarakat umum, karena banyak terpasang pada rumah-rumahpenduduk konsumen listrik dan menentukan besar kecilnya rekening listrik sipemakai.Mengingat sangat pentingnya arti kWh meter ini baik bagi PLN ataupunsipemakai, maka agar diperhatikan benar cara penyambungan alat ukur ini.Gambar 2.5 ditunjukkan penyambungan kWh meter yang benar. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.5 Rangkaian ekivalen kWh meter satu fasa

2.5 Jaringan Meter Listrik

Jaringan meter listrik ini menunjukkan skema pemasangan jenis- jenismeter kWh yang dipasang baik di perumahan, institusi, ataupuntempat yang memerlukan perlakuan khusus dalam pemasangannya. Berikut cara pemasangannya.

2.5.1 1 Phasa phasa tunggal

1. 1 phasa 2 kawat 220 volt Meter Sensor Arus Sensor Tegangan B E B A N Gambar 2.6 Skema diagram 1 phasa 2 kawat Pelayanan 1 phasa 2 kawat biasanya disuplai daritransformator. Listrik 1 phasa disuplai oleh salah satu dari jaringan 3 phasa. Universitas Sumatera Utara

2.6 Perhitungan kWh Meter

kWh meter berarti Kilo Watt Hour Meter dan kalau diartikan menjadi n ribu watt dalam satu jamnya. Jika membeli sebuah kWh meter maka akan tercantum x putaran per kWh, artinya untuk mencapai 1 kWh dibutuhkan putaran sebanyak x kali putaran dalam setiap jamnya. Contohnya jika 1200 putaran per kWh maka harus ada 1200 putaran setiap jamnya untuk dikatakan sebesar satu kWh. Jumlah kWh itu secara kumulatif dihitung dan pada akhir bulan dicatat oleh petugas, besarnya pemakaian lalu dikalikan dengan tarif dasar listrik atau TDL ditambah dengan biaya abodemen dan pajak menghasilkan jumlah tagihan yang harus dibayarkan setiap bulannya.

2.7 Beban

Pada sistem tenaga listrik dikenal dua jenis beban yaitu beban linier dan beban nonlinier. Beban pada perumahan-perumahan atau gedung umumnya teridiri dari kombinasi beban-beban linier dan beban nonlinier .

2.7.1 Beban Linier

Beban linier adalah beban yang memberikan bentuk gelombang keluaran yang linier artinya arus yang mengalir sebanding dengan impedansi dan perubahan tegangan. Beban linier ini tidak memberikan dampak yang buruk pada perubahan gelombang arus maupun tegangan. Resistor R, lampu pijar, pemanas merupakan beban linier tersebut. Gambar 2.7 memperlihatkan perubahan tegangan sebanding dengan perubahan arus yang berubah secara linier pada beban Universitas Sumatera Utara linier, dan Gambar 2.8 memperlihatkan bentuk gelombang tegangan dan arus pada beban linier. Tegangan V Arus I Gambar 2.7 Kurva Arus-Tegangan beban linier Tegangan Beban induktif linier Arus Gambar 2.8 Bentuk gelombang pada beban linier Untuk mengetahui karakteristik beban linier dapat diwakili dengan beban R, L seperti pada gambar 2.9 berikut ini: Universitas Sumatera Utara Gambar 2.9 Rangkaian pengganti untuk beban linier 2.7.2.Beban Nonlinier Beban nonlinier adalah bentuk gelombang keluarannya tidak sebanding dengan tegangan dalam setiap setengah siklus sehingga bentuk gelombang arus maupun tegangan keluarannya tidak sama dengan gelombang masukannya mengalami distorsi, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.10. Beban nonlinier menarik arus dengan bentuk non-sinusoidal, walaupun disuplai dari sumber tegangan sinusoidal . Gangguan yang terjadi akibat distorsi gelombang arus dan tegangan disebut dengan harmonik. Contoh dari beban-beban nonlinier ini seperti tungku busur api, las, printer, komputer, lampu hemat energi, kulkas, inverter, inti magnet pada transformator, dan lain-lain. Untuk mengetahui karaktristik beban nonlinier satu fasa dapat diambil suatu pendekatan dengan menggunakan rangkaian penyearah satu fasa gelombang penuh yang dilengkapi dengan kapasitor perata tegangan DC seperti pada Gambar 2.11. Adanya kapasitor C ini dimaksudkan untuk mendapatkan tegangan DC yang relatif murni yang dikehendaki untuk operasi komponen elektronik. Namun akibatnya arus pada jala-jala sistem Is hanya akan mengalir pada saat terjadi Universitas Sumatera Utara pengisian muatan kapasitor C, yaitu di daerah puncak gelombang tegangan jala- jala, sehingga bentuk gelombang arus Is tidak proporsional lagi terhadap tegangannya nonlinier dan mengalami distorsi non-sinusoidal, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.12. Arus Tegangan Gambar 2.10 Kurva Arus-Tegangan beban nonlinier Gambar 2.11 Rangkaian pengganti untuk beban nonlinier Universitas Sumatera Utara Pada Gambar 2.12 dibawah ini memperlihatkan bentuk gelombang tegangan dan arus pada beban nonlinier. Gambar 2.12 Bentuk gelombang pada beban nonlinier

2.8 Harmonisa

Harmonisa adalah suatu gelombang sinusoidal tegangan, arus atau daya yang berfrekuensi tinggi dimana frekuensinya merupakan kelipatan diluar bilangan satu terhadap frekuensi fundamental frekuensi 50 Hz atau 60 Hz. Nilai frekuensi dari gelombang harmonisa yang terbentuk merupakan hasil kali antara frekuensi fundamental dengan bilangan harmonisanya f, 2f, 3f, dst. Bentuk gelombang yang terdistorsi merupakan penjumlahan dari gelombang fundamental dan gelombang harmonisa h 1 , h 2 , dan seterusnya pada frekuensi kelipatannya. makin banyak gelombang harmonisa yang diikutsertakan pada gelombang fundamentalnya, maka gelombang akan semakin mendekati gelombang persegi atau gelombang akan berbentuk non-sinusoidal. Pada gambar 2.13 ditunjukkan bentuk gelombang harmonisa. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.13 Gelombang fundamental, harmonisa ketiga dan hasil penjumlahannya

2.8.1 Standard Distorsi Harmonisa

Standar harmonisa yang digunakan pada penelitian ini adalah standar dari IEEE 519-1992. Ada dua kriteria yang digunakan untuk mengevaluasi distorsi harmonisa yaitu batas harmonisa untuk arus THD I dan batas harmonisa untuk tegangan THD V . Batas untuk harmonisa arus ditentukan oleh perbandingan � �� � � . Universitas Sumatera Utara I SC adalah arus hubung singkat yang ada pada PCC Point of Common Coupling = titik sambung bersama, sedangkan I L adalah arus beban fundamental. Batas distorsi arus yang diakibatkan harmonisa yang diijinkan oleh IEEE 519-1992 ditunjukkan pada tabel 2.1 berikut ini. Tabel 2.1 Batas distorsi arus yang diakibatkan harmonisa menurut IEEE 519-1992 I SC I L n11 11 ≤n17 17≤n23 23≤n35 n≥35 THD 20 4.0 2.0 1.5 0.6 0.3 5.0 20-50 7.0 3.5 2.5 1.0 0.5 8.0 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 Untuk batas harmonisa tegangan ditentukan dari besarnya tegangan sistem yang terpasang atau dipakai. Batas distorsi tegangan yang diakibatkan harmonisa yang diijinkan oleh IEEE 519-1992 ditunjukkan pada tabel 2.2 berikut ini . Tabel 2.2 Batas distorsi tegangan yang diakibatkan harmonisa menurut IEEE 519-1992 Tegangan Bus Pada PCC Individual Harmonik THD 69 kV dan dibawah 3.0 5.0 69.001 kV-161 kV 1.5 2.5 Diatas 161 kV 1.0 1.5 Universitas Sumatera Utara

2.8.2 Persamaan Harmonisa

Gelombang harmonisa dan terdistorsi merupakan sebuah gelombang kontinu dan periodik sehingga sesuai dengan deret Fourier seperti Persamaan berikut.Misalkan fungsi xt berada pada interval –T2xT2 dan periodik dengan periode T. deret fourier untuk fungsi tersebut adalah : xt = a + ∑ �a n cos � 2n πt T � + b n sin � 2n πt T �� ∞ n=1 atau sama dengan: xt = a + ∑ a n cos n ωt + b n sin n ωt ∞ n=1 ………………...……… 2.30 Dimana : � = 2 � � , dan n disebut juga orde dari suatu harmonisa yaitu 0,1,2,3,4,… Fungsi xt ini adalah suatu penyertaan deret tak berhingga dimana a n dan b n adalah koefisien fourier. Jika n = 2, disebut orde ke 2, jika n=3, disebut orde ke 3, dan seterusnya. Apabila ruas kiri dan ruas kanan dari persamaan 2.30 diintegralkan dengan batas integral dari –T2 sampai T2, maka akan menghasilkan : ∫ xtdt = ∫ [a + ∑ a n cosn ωt + b n sinn ωt ∞ n=1 ] T 2 − T 2 T 2 − T 2 dt …………..…. 2.31 Karena nilai rata-rata dari sebuah fungsi sinus dan cosinus sama dengan nol, maka ruas kanan kedua persamaan 2.31 sama akan dengan nol sehingga menjadi : � ���� = � � 2 + � 2 � 2 − � 2 Universitas Sumatera Utara Sehingga : � = 1 � ∫ ���� � 2 − � 2 ……………………………………………..………………. 2.32 Untuk menentukan a n , kedua ruas pada persamaan 2.31 dikalikan dengan ������ dan diintegralkan dengan batas dari –T2 sampai T2 sehingga menghasilkan : � �� �������� = � �� + � � � ������ + � � ������ ∞ �=1 � � 2 − � 2 � 2 − � 2 �������� = � � �������� + � �� � � ��� 2 � 2 − � 2 ����� + � � � ��� � 2 − � 2 ������������ ∞ �=1 � 2 − � 2 = � ∫ cos��� �� + ∑ �∫ � � 2 cos2 ��� + � � 2 + � � 2 sin2 ��� �� � 2 − � 2 � ∞ �=1 � 2 − � 2 Integral suku pertama, kedua dan keempat dari persamaan diatas sama dengan nol karena nilai rata-rata dari sebuah fungsi sinus dan cosinus sama dengan nol sehingga persamaan di atas menjadi : � ���������� = � � � � 2 �� = � � 2 ∞ �=1 � 2 − � 2 � 2 − � 2 � 2 + � 2 Universitas Sumatera Utara Sehingga : � � = 2 � ∫ �� cos��� �� � 2 − � 2 ………………………………..…………. 2.33 Untuk menentukan b n , kedua pada persamaan 2.30 dikalikan dengan ������ dan diintergralkan dengan batas dari –T2 sampai T2 sehingga menghasilkan : � �� �������� = � �� + � � � ������ + � � ������ ∞ �=1 � � 2 − � 2 � 2 − � 2 �������� = � � sin��� �� + � �� � � �������������� + � � � ��� 2 ����� � 2 − � 2 � 2 − � 2 � ∞ �=1 � 2 − � 2 = � � sin��� �� + � �� � � 2 cos2 ��� + � � 2 sin2 ��� + � � 2 �� � 2 − � 2 � ∞ �=1 � 2 − � 2 Integral suku pertama, kedua, dan keempat dari persamaan di atas sama dengan nol karena nilai rata-rata dari sebuah fungsi sinus dan cosinus sama dengan nol sehingga persamaan di atas menjadi : � ���������� = � � � � 2 �� = � � 2 ∞ �=1 � 2 − � 2 � 2 − � 2 � 2 + � 2 Sehingga : � � = 2 � ∫ �� sin��� �� � 2 − � 2 ……………………………………..…… 2.34 Universitas Sumatera Utara • Fungsi ganjil Fungsi ganjil seperti sin t, dimana xt dan x-t adalah negatif satu sama lainnya, apabila didefenisikan maka xt dikatakan sebagai fungsi ganjil jika x-t = -xt sehingga : � = 0 � � = 0 � � = 4 � ∫ �� ��� ��� �� � 2 Gambar 2.14 Bentuk grafik fungsi ganjil • Fungsi genap Fungsi genap seperti cos t, dimana grafik untuk sisi negatifnya adalah refleksi terhadap sumbu y dari sumbu positifnya. Secara rumus nilai xt sama untuk setiap nilai t yang diberikan dan juga negatifnya, ini berarti xt dikatakan suatu fungsi genap jika xt = x-t . maka dapat diperoleh : � = 2 � ∫ ���� � 2 � � = 4 � ∫ �� cos ��� �� � 2 � � = 0 Universitas Sumatera Utara Gambar 2.15 Bentuk grafik fungsi genap Dalam pengukuran harmonisa ada beberapa petunjuk penting yang harus dimengerti, yaitu Individual Harmonic Distortion IHD, dan Total Harmonic Distortion THD.  Individual harmonic distortion IHD adalah perbandingan antara nilai rms dari individual harmonisa terhadap nilai rms fundamentalnya. IHD ini berlaku untuk tegangan dan arus. ��� � = � � � 1 ……………….……………….2.35 Misalnya, asumsikan bahwa nilai rms harmonisa ketiganya pada beban nonlinier adalah 20 A, nilai harmonisa kelimanya adalah 10 A dan nilai fundamentalnya adalah 60 A, maka nilai distorsi arus individual pada harmonisa ketiga adalah : 3 , 33 333 , 60 20 3 = = = IHD Dan nilai distorsi arus individual pada harmonisa kelima adalah Universitas Sumatera Utara 66 , 16 166 . 60 10 5 = = = IHD Berdasarkan pengertian di atas, nilai IHD 1 adalah selalu 100. Metode perhitungan harmonisa ini dikenal sebagai distorsi harmonisa yang berdasarkan pada nilai fundamentalnya. Perhitungan ini digunakan oleh Institute of Electrical and Electronic Engineers IEEE di Amerika.  Total Harmonic Distortion THD adalah perbandingan antara nilai rms dari seluruh komponen harmonisa terhadap nilai rms nilai fundamentalnya. Sebagai contoh, jika arus nonlinier mempunyai komponen fundamental I 1 dan komponen harmonisanya I 1 , I 2 , I 3 , I 4 , I 5 , I 6 , I 7 , ....., maka nilai rms harmonisanya adalah: � � = �� 1 2 + � 2 2 + � 3 2 + � 4 2 + � 5 2 + � 6 2 + � 7 2 + ⋯ ………….. 2.36 ��� 3 = � � � 1 × 100 Atau dapat juga dituliskan THD Tegangan dan Arus: THD V = �∑ � ℎ 2 ∞ ℎ2 � 1 × 100 ………………………..…..……..2.37 THD I = �∑ � ℎ 2 ∞ ℎ2 � 1 × 100………….………………………..2.38 Universitas Sumatera Utara Dimana; V h ; I h = komponen harmonisa V 1 ; I 1 = komponen fundamental THD = Total Harmonic Distortion h = orde harmonisa Nilai THD ini digunakan untuk mengukur besarnya penyimpangan dari bentuk gelombang periodik yang mengandung harmonisa dari gelombang sinusiodal murninya. Untuk gelombang sinusiodal sempurna nilai dari THD adalah bernilai 0.

2.8.3. Sumber Harmonisa

Sumber harmonisa pada sistem tenaga listrik dapat dibagi dalam 3 kelompok yaitu : 1. Sumber distorsi pada sisi pembangkitan 2. Sumber distorsi pada sisi penyaluran distribusi 3. Sumber distorsi pada sisi beban

2.8.3.1. Pada Sisi Pembangkitan

Sumber harmonisa pada sisi pembangkitan tenaga listrik adalah generatror. Generator pada umumnya digunakan adalah generator sinkron. Generator sinkron dalam operasinya mengasilkan harmonisa, namun harmonisa yang dihasilkan tidak sebesar pada sisi beban. Harmonisa pada generator diakibatkan distribusi Universitas Sumatera Utara fluks yang tidak sinusoidal sehingga menghasilkan GGL induksi yang menyimpang dari sinusoidal terdistorsi. Sumber harmonisa pada generator dapat dikelompokkan menjadi 2 jenis yaitu : harmonisa waktu, yang mana kemunculan harmonisa ini dikarenakan kejenuhan inti besi dan harmonisa ruang yang di karenakan adanya slot, celah udara dan gigi-gigi pada stator dan rotor. Harmonisa ruang pada generator dapat dibagi menjadi : harmonisa pada rotor kutub sepatu, harmonisa pada rotor silinder, dan harmonisa slot. Arus harmonisa yang dihasilkan oleh generator akan mengalir ke beban melalui transformator, rel daya, penghantar transmisi dan distribusi.

2.8.3.2. Pada Sisi Penyaluran

Pada sistem distribusi tenaga listrik terdapat salah satu perlatan yaitu transformator distribusi. Timbulnya harmonisa pada tranformator dikarenakan adanya kejenuhan pada inti besi saturasi mengakibatkan arus magnetisasi mengalami distorsi. Arus magnetisasi ini akan tetap mengalami distorsi walaupun tegangan yang diberikan ke kumparan primer tidak mengalami distorsi.

2.8.3.3. Pada Sisi Beban

Harmonisa bisa muncul dari beban-beban yang terhubung ke sistem distribusi. Beban-beban pada sistem tenaga listrik dapat dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu beban linier dan beban nonlinier. Dari dua jenis beban ini yang menjadi sumber harmonisa adalah beban nonlinier, Seperti yang telah dijelaskan pada bagian awal. Maka yang paling banyak menghasilkan harmonisa adalah pada Universitas Sumatera Utara sisi beban, pada Gambar 2.16 ditunjukkan perubahan bentuk gelombang akibat adanya harmonisa. Gambar 2.16 Perubahan bentuk gelombang akibat adanya harmonisa

2.8.4. Jenis-Jenis Harmonisa

Harmonisa pertama disebut juga frekuensi dasar fundamental. Jika frekuensi gelombang harmonisanya sama dengan dua kali frekuensi dasarnya maka disebut harmonisa kedua, jika frekuensi gelombang harmonisanya sama dengan tiga kali frekuensi fundamental maka disebut harmonisa ketiga dan seterusnya. Apabila frekuensi fundamental adalah 50 Hz maka harmonisa keduanya mempunyai frekuensi 100 Hz, harmonisa ketiganya mempunyai Universitas Sumatera Utara frekuensi 150 Hz, dan seterusnya. Perbandingan frekuensi harmonik dengan frekuensi dasar ini disebut dengan orde harmonik. Berdasarkan dari urutanordenya, harmonisa dapat dibedakan menjadi harmonisa ganjil dan harmonisa Genap. Sesuai dengan namanya harmonisa ganjil adalah harmonisa ke 1, 3, 5, 7, 9, dan seterusnya. Sedangkan harmonisa Genap merupakan harmonisa ke 2, 4, 6, 8 dan seterusnya. Namun harmonisa pertama tidak dapat dikatakan sebagai hamonisa ganjil, karena merupakan komponen frekuensi fundamental dari gelomabang periodik. Sedangkan harmonisa 0 nol mewakili konstanta atau komponen DC dari gelombang. Pada suatu sistem tenaga listrik tiga phasa yang seimbang diasumsikan mempunyai urutan phasa R,S,T a,b,c, dimana besar arus dan tegangan pada setiap phasa selalu sama dan berbeda sudut 120 o listrik satu sama lain. Sehingga berdasarkan urutan phasanya, harmonisa dapat dibagi menjadi 3 bagian yaitu : 1. Harmonisa urutan Positif Harmonisa urutan positif ini mempunyai urutan phasa yang sama seperti fasor aslinya yang terdiri dari tiga fasor yang sama besarnya, dan saling berbeda phasa 120 R,S,T atau a,b,c. Gambar 2.17 menunjukkan fundamental fasor merupakan harmonisa urutan positif. Dimana harmonisa positif ini terdiri dari harmonisa ke-1, ke-4, ke-7, ke-10, dan seterusnya. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.17. Fundamental fasor 2. Harmonisa urutan Negatif Harmonisa urutan negatif memiliki urutan phasa yang berlawanan dengan fasor aslinya yang terdiri dari tiga fasor yang sama besarnya, dan saling berbeda phasa 120 0. R,T,S atau a,c,bseperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.18. Dimana harmonisa negatif ini terdiri dari harmonisa ke-2, ke-5, ke-8, dan seterusnya. Gambar 2.18 Fasor harmonik urutan negatif 3. Harmonisa urutan KosongNol zero sequence Harmonisa urutan Nol ini memiliki fasor yang sama besarnya dan sephasa satu sama lain beda phasa satu sama lain 0 , harmonisa ini juga biasa disebut triplen harmonics. Harmonisa urutan nol terdiri dari harmonisa ke- Universitas Sumatera Utara 3, ke-6, ke-9, dan seterusnya, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.19 berikut ini. Gambar 2.19 Fasor harmonik urutan nol Dari jenis-jenis harmonisa berdasarkan urutan phasa diatas maka dapat disimpulkan dalam Tabel 2.3 Tabel 2.3. Urutan polaritas harmonisa pada sistem tiga phasa Orde Harmonisa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Frekuensi Hz 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Urutan + - + - + - Harmonisa pertama urutan polaritasnya adalah positif, harmonisa kedua urutan polaritasnya adalah negatif dan harmonisa ketiga urutan polaritasnya adalah nol, harmonisa keempat adalah positif berulang berurutan sampai seterusnya. Tabel 2.4 menunjukkan akibat dari polaritas dari komponen harmonisa. Universitas Sumatera Utara Tabel 2.4 Akibat dari polaritas dari komponen harmonisa urutan Pengaruh pada motor Pengaruh pada sistem distribusi positif  Menimbulkan medan magnet putar arah maju forward  Panas negatif  Menimbulkan medan magnet putar arah mundur reverse  Panas  Arah putaran motor berubah nol  Tidak ada  Panas  Menimbulkanmenambah arus pada kawat netral

2.8.5 Dampak Harmonisa Pada Peralatan

Dalam analisis rangkaian linier, elemen-elemen rangkaian seperti R,L, dan C, merupakan idealisasi peralatan-peralatan nyata yang nonlinier.Dalam sub Bab ini akan dijelaskan pengaruh adanya komponenharmonisa, baik arus maupun tegangan, terhadap peralatan-peralatan sebagai benda nyata. Pengaruh ini dapat kita klasifikasi dalam duakategori yaitu: 1. Dampak langsung yang merupakan peningkatan susut energi yaitu energi “hilang” yang tak dapat dimanfaatkan, yangsecara alamiah berubah menjadi panas. 2. Dampak taklangsung yang merupakan akibat lanjutan dariterjadinya dampak langsung. Peningkatan temperatur padakonduktor kabel misalnya, menuntut penurunan pengaliranarus melalui kabel agar temperatur kerja tak terlampaui.Demikian pula peningkatan temperatur pada Universitas Sumatera Utara kapasitor,induktor, dan transformator, akan berakibat pada deratingdari alat-alat ini dan justru derating ini membawa kerugianfinansial yang lebih besar dibandingkan dengan dampaklangsung yang berupa susut energi.Dampak taklangsung bukan hanya derating peralatan tetapijuga umur ekonomis peralatan. Pembebanan nonlinier tidaklahselalu kontinu, melainkan fluktuatif. Oleh karena itu padaselang waktu tertentu peralatan terpaksa bekerja pada batastertinggi temperatur kerjanya bahkan mungkin terlampauipada saat-saat tertentu. Kenaikan tegangan akibat adanyaharmonisa dapat menimbulkanpartial discharges dalam peralatan yang memperpendek umur,bahkan mal-function bisa terjadi pada peralatan. Pada Tabel 2.5 dapat dilihat dampak harmonisa pada peralatan. Universitas Sumatera Utara Tabel 2.5 Dampak Harmonisa pada Peralatan Peralatan Dampak Harmonisa Hasil Konduktor  Peningkatan daya nyata yang diserap oleh konduktor  Rugi-rugi jaringan Meningkat Kapasitor  Penyusutan impedansi kapasitor dengan meningkatnya frekuensi  Reaktansi induktif sama dengan reaktansi kapasitif sehingga terjadi resonansi  Pemanasan pada kapasitor  Rugi-rugi dielektrik meningkat  Menambah thermal Stress Transformator  Harmonisa tegangan menyebabkan tegangan transformator meningkat dan penekanan pada isolasi  Pemanasan pada transformator  Mengurangi Umur Operasi  Daya Mampu Menurun  Arus netral meningkat Relay  Penambahan komponen torsi  Karakteristik waktu tunda relay berubah  Kesalahan pembacaan  Kesalahan trip dari Relay Mesin Berputar  Peningkatan rugi-rugi  Harmonisa tegangan menghasilkan medan magnet berputar pada kecepatan sesuai frekuensi harmonisa  Pemanasan pada mesin berputar  Menambah thermal Stress  Mengurangi Umur Operasi  Mengurangi effisiensi  Getaran mekanik dan bising  Peningkatan rugi-rugi inti dan tembaga pada kumparan stator dan rotor Alat Ukur Elektromekanik  Harmonisa menghasilkan penambahan torsi pada piringan yang dapat menyebabkan operasi tidak sesuai karena peralatan dikalibrasi pada frekuensi dasarnya  Kesalahan pembacaan Jaringan Telekomunikasi  harmonisaarus dan tegangandapat menghasilkan kopling induktif yang akanmerusakkinerjasistem  Menimbulkan interfrensi pada saluran komunikasi radio, telepon Universitas Sumatera Utara komunikasi

2.8.6 Identifikasi Harmonisa Pada kWh Meter Induksi

Untuk mengidentifikasi kehadiranharmonisa pada kWh meter tipe induksi, dapat diketahuimelalui langkah-langkah sebagai berikut: 1. Identifikasi Jenis Beban Jenis beban yang dipasok. 2. Pemeriksaan kWh meter Untuk kWh meter yang memasok beban nonlinier apakah ada tambahan torsi pada kWh meter. Apabila torsi dari kWh meter bertambah maka dapat diperkirakan adanyaharmonisa dan kemungkinan kesalahan pembacaan.

2.8.7 Alat Ukur Harmonisa

Harmonisa merupakan distorsi periodik arus atau tegangan. Sinyal dapatmerupakan suatu kombinasi berbagai gelombang sinus dengan frekuensi berbeda. Pengukuran kandungan harmonik pada tiap-tiap beban yang nonlinier dapat di ukur dengan menggunakan Power System MultimeterPSM, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.20, dan sistem pengawatan ditunjukkan pada Gambar 2.21. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.20 Power System Multimeter L O A D PSM CHANNEL A CHANNEL B Gambar 2.21 Sistem pengawatan PSM Universitas Sumatera Utara

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Umum

Metode penelitian ini merupakan suatu cara yang harus ditempuh dalamkegiatan penelitian agar pengetahuan yang akan dicapai dari suatu penelitian dapat memenuhi harga ilmiah. Dengan demikian penyusunan metodeini dimaksudkan agar peneliti dapat menghasilkan suatu kesimpulan yang dapatdipertanggung jawabkan secara ilmiah.Metode penelitian ini mencakup beberapa hal yang masing-masing menentukankeberhasilan pelaksana penelitian guna menjawab permasalahan guna disampaikandalam penelitian, langkah- langkah yang telah ditetapkan adalah penetapantempat dan waktu penelitian, penetapan obyek penelitian, penetapan variabel penelitianpenetapan metode pengumpulan data, dan teknik analisis data.

3.2 Waktu dan Tempat Penelitian