51
Gambar 3.3 merupakan Grafik impedansi frekuensi berdasarkan harmonisa arus pada penelitian ini. Berdasarkan bentuk gambar kurva memperlihatkan pada harmonisa
arus urutan 15 impedansi frekuensi merupakan nilai terkecil yaitu 0,024504205 Ω.
Apabila diamatin untuk harmonisa arus setelah urutan 15 memperlihatkan nilai impedansi frekuensi kembali naik.
3.8 Simulasi Sebelum Menggunakan Filter
Pasive Single Tuned
Untuk membuat rangkaian simulasi digunakan hasil pengukuran dari beban non linier pada Stasiun Kereta Api Bandara Kualanamu. Berdasarkan hasil pengukuran
diketahui bahwa harmonisa arus individual yang melebihi standart IEEE 519-1992 adalah ordo 5, 7, 11, 13 dan 23. Selanjutnya munghitung nilai filter Pasive Single Tuned
yang akan digunakan untuk mendapatkan nilai dari kapasitansi, induktansi, dan resistansi dari filter. Rangkaian ini kemudian akan di simulasikan dengan menggunakan
program MatlabSimulink, seperti pada Gambar 3.4. Setelah dilakukannya simulasi nilai dari pada individual dari setiap ordo akan dibandingkan untuk kemudian didapatkan
hasil ordo yang akan memenuhi standard dari IEEE 519-1992. Simulasi dengan menggunakan software MatlabSimulink pada beban aplikasi
dilapangan menggunakan beban tiga fasa seimbang. Untuk memudahkan penelitian ini maka yang kan disimulasikan adalah satu fasa saja yaitu fasa R. Untuk membuat
rangkaian simulasi filter Pasive Single Tuned pada program, tahapan yang akan
dilakukan yaitu:
Universitas Sumatera Utara
52
a. Klik AC Voltage source kemudian masukkan nilai Vs = 226,8 Volt dan frekuensi 50 Hz.
b. Klik AC Current Source, kemudian masukkan nilai arus I
h
h = 1,3,5,7,9,...23 dengan frekuwensi 50 Hz dikalikan dengan ordo arus
harmonisa. c. Klik impedansi kabel sumber penghantar lalu masukkan nilai R dan L untuk
penghantar yang digunakan pada PCC gedung stasiun kereta api. d. Klik beban RL berdasarkan pengukuran yang telah dilakukan pada PCC
gedung stasiun Kereta Api Bandara Internasional Kualanamu. e. Klik series RLC branch untuk memasukkan nilai kapasitor yang akan
digunakan untuk filter harmonisa arus ordo 5, 7, 11, 13 dan 23. f. series RLC branch untuk memasukkan nilai induktor yang akan digunakan
untuk filter harmonisa arus ordo 5, 7, 11, 13 dan 23. g. series RLC branch untuk memasukkan nilai resistor yang akan digunakan
untuk filter harmonisa arus ordo 5, 7, 11, 13 dan 23. h. Klik Current Measurement untuk mengukur arus.
i. Klik Voltege Measurement untuk mengukur tegangan.
j. Klik Scope1 untuk menampilkan gelombang arus.
k. Klik Scope2 untuk menampilkan gelombang tegangan. l.
Klik data type conversion untuk mentransfer data. m. Klik THD type THD untuk mengetahui THD arus.
n. Blok power GUI sebagai alat pengendali simulasi.
Universitas Sumatera Utara
53
Gambar 3.4 Simulasi MatlabSimulink Sebelum Menggunakan Filter Harmonisa Gambar 3.4 merupakan simulasi untuk mengetahui hasil gelombang dan Grafik
harmonisa tegangan dan harmonisa arus berdasarkan hasil pengukuran yang telah disimulasikan. Setelah semua parameter yang diperlukan pada simulasi MatlabSimulink
selesai di entry dengan baik dan benar, maka langkah berikutnya yaitu software sudah bisa untuk di jalankan. Selanjutnya dilakukan pengamatan terhadap hasil spektrum
gelombang serta Grafik harmonisa tegangan dan harmonisa arus yang dihasilkan sebelum menggunakan filter Pasive Single Tuned. Untuk melihat spektrum gelombang
dan Grafik maka dapat di lihat pada FFT Analysis pada block Power Gui. Gambar 3.5 merupakan hasil gelombang harmonisa tegangan sumber berdasarkan hasil pengukuran
yang telah disimulasikan dengan menggunakan software MatlabSimulink. Berdasarkan hasil
simulasi menunjukkan
bahwa gelombang
harmonisa tegangan
sebelum menggunakan filter RLC memperlihatkan bahwa tidak ada gejala gangguan yang
diakibatkan oleh ditorsi tegangan yang menimbulkan harmonisa tegangan.
Universitas Sumatera Utara
54
0.01 0.02
0.03 0.04
0.05 -200
200 FFT window: 3 of 150 cycles of selected signal
Time s
Gambar 3.5 Gelombang Harmonisa Tegangan Sumber Sebelum di Filter
Harmonisa tegangan yang terlihat pada Gambar 3.5 berbentuk sinusoidal dan dipastikan bahwa aplikasi kenyataan dilapangan juga tidak akan ada mengandung
harmonisa tegangan. Dikarenakan harmonisa tegangan tidak terlihat pada aplikasi penelitian ini, maka harmonisa tegangan tidak perlu direduksi dan dipastikan aman
terbebas dari gangguan harmonisa tegangan 1,0. Pada Gambar 3.6 adalah
menunjukkan Grafik harmonisa tegangan kondisi awal sebelum menggunakan filter Pasive Single Tuned, dimana nilai orde harmonisa tegangan jauh dibawah nilai standar
IEEE519-1992.
Universitas Sumatera Utara
55
0.01 0.02
0.03 0.04
0.05 -10
10 FFT window: 3 of 150 cycles of selected signal
Time s
5 10
15 20
25 30
0.2 0.4
0.6 0.8
1
Harmonic order Fundamental 50Hz = 226.8 V , THD= 1.0
M a
g o
f F
u n
d a
m e
n ta
l
Gambar 3.6 Grafik Harmonisa Tegangan Kondisi Awal Sebelum Menggunakan Filter Setelah melakukan pengamatan hasil simulasi harmonisa tegangan kondisi
sebelum difilter, maka selanjutnya dapat dilakukan pengamatan pada harmonisa arus individual. Gambar 3.7 adalah merupakan spektrum gelombang harmonisa arus
individual yang terdapat pada aplikasi sistem beban Non Periority LVMDB gedung stasiun Kereta Api Bandara Internasional Kualanamu, pada kondisi awal sebelum
menggunakan filter Pasive Single Tuned.
Gambar 3.7 Gelombang Harmonisa Arus Sumber Sebelum Menggunakan Filter
Universitas Sumatera Utara
56
Pada Gambar 3.7 memperlihatkan bahwa bentuk gelombang harmonisa arus yang terdapat pada gedung stasiun Kereta Api Bandara Internasional Kualanamu tidak
berbentuk sinusoidal. Terlihat jelas bahwa pada gambar tersebut arus yang dihasilkan mengalami gangguan berbentuk cacat dikarenakan adanya resonansi dari beban non
linier pada objek penelitian ini yaitu gedung stasiun Kereta Api Bandara Internasional Kualanamu. Fenomena ini dapat diartikan bahwa pada beban non linier tersebut
mengandung harmonisa arus yang harus direduksi sesuai dengan standard IEEE 519- 1992. Stardard tersebut hanya mengijinkan kandungan Total Harmonic Distortion Arus
THDi adalah 5. Berdasarkan hasil simulasi yang telah dilakukan pada kondisi awal, pengukuran kandungan harmonisa arus menunjukkan nilai 41,5 seperti dapat dilihat
pada Gambar 3.8. Harmonisa arus yang paling dominan menunjukkan angka yang tinggi pada gambar Grafik adalah ordo 5, 7, 11, 13 dan 23. Dasar gambar inilah yang nantinya
akan digunakan sebagai perbandingan dengan kondisi setelah menggunakan filter Pasive Single Tuned.
5 10
15 20
25 30
5 10
15 20
25 30
Harmonic order Fundamental 50Hz = 10.60 A , THD= 41,5
M a
g of
F u
n d
a m
e n
ta l
Gambar 3.8 Grafik Harmonisa Arus Kondisi Sebelum Menggunakan Filter
Universitas Sumatera Utara
57
Untuk melihat hasil pada penelitian ini dengan menggunakan simulasi, maka perlu dilakukan perbandingan antara kondisi sebelum simulasi menggunakan filter dan
setelah simulasi menggunakan filter Pasive Single Tuned.
3.9 Simulasi Setelah Menggunakan Filter