32
IEEE Standard 1159-1995 mendefinisikan voltage sag sebagai variasi tegangan rms dengan
besar antara 10 sampai 90 dari tegangan nominal dan berlangsung selama 0,5 siklus sampai satu menit.
2.8.2. Karakteristik Voltage Sag
Karakteristik dari voltage sag dapat dilihat pada Gambar berikut untuk gelombang tegangan yang ideal sinusoidal murni, tanpa harmonik.
Gambar 2.23 Karakteristik Voltage Sag
Dari gambar, dapat terlihat bahwa ada tiga karakteristik utama voltage sag, yaitu:
•
Besarnya voltage sag A
r
– A
d
•
Perubahan fasa phase angle jump terhadap tegangan referensi
•
Titik pada gelombang dimana sag mulai muncul Voltage sag dicirikan dengan besarnya sag tegangan saat terjadi fault dan durasinya.
Besarnya sag ditentukan oleh jarak terjadinya fault dan durasinya bergantung pada waktu penghilangan fault.
Sag magnitude, Merupakan tegangan rms total saal fault terjadi, yang dinyatakan
dalam persen atau dalam nilai per-unit dari tegangan nominalnya.
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
33
Sag Duration, Durasi sag merupakan waktu saat tegangan menjadi rendah, biasanya
kurang dari 1 detik. Durasi sag bergantung pada peralatan proteksi arus lebih dan seberapa lama arus fault diperbolehkan untuk mengalir. Ada banyak jenis peralatan yang digunakan
untuk menghilangkan fault dan masing-masing menpunyai waktu absolut minimum untuk menghilangkan fault.
Phase angle jump, Fault yang terjadi pada sistem tenaga listrik tidak hanya
menyebabkan turunnya besar tegangan, tapi juga menyebabkan perubahan pada sudut fasa tegangan. Phase angle jump yaitu perbedaan sudut fasa selama terjadi sag dan sebelum
terjadi sag dapat dihitung dari nilai tegangan kompleks V
sag
.
2.8.3. Perhitungan Kedip Tegangan
Dalam perhitungan kedip tegangan, nilai minimum symmetrical interrupting duty pada titik sumber sistem harus diketahui. Kemudian menghitung impedansi saluran sistem
atau reaktansi antara titik sumber dan motor. Impedansi motor dapat dihitung berdasarkan katalog dari pabrik pembuatnya, yang biasanya diberikan nilai untuk tegangan penuh dan
arus locked-rotor. Dalam menghitung tegangan motor saat terjadi pengasutan digunakan persamaan :
�
s
= �
���
tot
. �
th
�
M
+ �
2
+ � �
M
+ �
2
� .......
.............................................................2.13
Dengan: V
s
= Tegangan motor saat pengasutan V V
th
= Tegangan thevenin saat pengasutan V Zek
tot
= impedansi motor yang diasut Ω
R
M
= Z
m
cos Ɵ
m
Ω
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
34 X
M
= Z
m
sin Ɵ
m
Ω cos
Ɵ
m
= Faktor daya arus yang ditarik oleh motor yang diasut
Untuk tegangan Thevenin Persaamaannya adalah: �
th
= �
in
√3 �
��
m
�
1
+ ��
1
+ �
m 2
� Dengan :
V
th
= Tegangan thevenin motor saat pengasutan V V
in
= Tegangan awal saat pengasutan V Z
m
= impedansi motor yang diasut Ω
Karena perhitungan drop tegangan saat pengasutan motor biasanya ditujukan untuk motor-motor yang memiliki kapasitas diatas 100 hp, error yang ada pada persamaan
yang disederhanakan dapat diabaikan. Persentase drop tegangan saat pengasutan dapat diperoleh melalui persamaan :
V
s
=
�
�
�
�
+ �
�
× �
1
Dengan : V
s
= Persentase Tegangan sistem saat starting motor Z
m
= Persentase impedansi motor X
s
= Persentase reaktans total jaringan antar motor dan titik pada sistem
Untuk persamaan Arus Start dapat kita hitung dengan cara : |
�
start
| = �
th
��
e
+ �
2
2
+ �
e
+ �
2
2
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
35 Besar impedansi motor ohm adalah :
�
th
= �
e
+ ��
e
= ��
m
�
1
+ ��
1
�
1
+ ��
1
+ �
m
Dengan : Persentase impedansi motor dihitung dengan persamaan :
Z
m
=
100 �
��
�
��
�
Dengan : I
LR
= arus locked-rotor A I
FL
= arus beban penuhfull-load A
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
36
BAB 3 BAHAN DAN METODE PENELITIAN
3.1. Bahan, Peralatan dan Metode Penelitian
Motor mengambil arus yang besar dari sistem, sekitar lima sampai tujuh kali arus ratingnya, dan bisa menyebabkan voltage drop pada sistem serta menyebabkan gangguan
pada operasi beban yang lain. Hal ini dikarenakan pada motor, khususnya motor induksi, akan terjadi lonjakan arus pada saat starting. Lonjakan arus ini disebabkan oleh kondisi motor
yang masih diam saat akan distart. Karena rotor belum bergerak, kecepatan relatif rotor terhadap medan magnet putar saat start akan maksimal sehingga tegangan yang
diinduksikannya akan maksimal pula dan mengakibatkan nilai arus yang mengalir akan sangat besar.
Hal lain yang menyebabkan lonjakan arus tersebut adalah adanya inrush current, yang disebabkan oleh sifat motor yang dianalogikan sebagai suatu induktor besar. Resistansi motor
sangat kecil bila dibandingkan dengan induktansinya, sehingga saat starting, di mana induktansi motor masih bisa diabaikan, impedansinya hanya berasal dari resistansi yang
bernilai kecil, dan menyebabkan arus yang mengalir akan sangat tinggi nilainya. Walaupun arus start yang besar tersebut hanya berlangsung dalam waktu yang cukup
singkat, namun hal tersebut juga menyebabkan jatuh tegangan voltage drop sesaat yang disebut dengan voltage dip. Voltage Dip adalah penurunan tegangan antara 10 – 90 dari
tegangan nominal yang terjadi dalam waktu yang relatif singkat 0,5 cycle – beberapa detik. Efek yang merugikan akibat voltage dip ini meliputi :
1. Torsi yang bersifat transient yang dapat menyebabkan stress tekanan yang berlebih pada sistem mekanisnya.
2. Menghambat akselerasi percepatan putaran motor menuju kecepatan normal.
Universitas Sumatera Utara
