Latar Belakang Analisis Penggunaan Dstatcom Untuk Mengurangi Fluktuasi Tegangan Yang Disebabkan Oleh Tanur Busur Listrik AC

1

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tanur busur listrik EAF = Electric Arc Furnace merupakan beban non-linear bervariasi terhadap waktu menyebabkan harmonisa dan fluktuasi tegangan bila terhubung ke sistem kelistrikan yang lemah. Harmonisa pada EAF disebabkan oleh karakteristik tegangan-arus yang sangat non-linear dari busur listrik pada setiap siklus daya sedangkan fluktuasi tegangan disebabkan oleh perubahan panjang busur listrik selama peleburan [1]. Dengan sistem tegangan dan level daya yang tersedia, pemanfaatan daya pada pengoperasian EAF cukup mempengaruhi efisiensi dan produktivitas sehingga perlu untuk mendapatkan pengoperasian EAF dengan rata-rata daya peleburan yang tinggi persatuan waktu. Hal ini dapat dicapai bila tegangan PCC Point of Common Coupling dapat dijaga stabil. Pengoperasian EAF tidak akan menimbulkan pengaruh yang berarti pada PCC bila kapasitas hubung singkat sistem adalah berkisar seratus kali dari daya MW EAF [2]. Masalah fluktuasi tegangan dan flicker dapat diatasi dengan kompensasi daya reaktif secara cepat dan dinamis memanfaatkan perkembangan teknologi elektronika daya pada FACTS Flexible AC Transmission System. DSTATCOM Distribution Static Compensator merupakan peranti FACTS yang berbasis VSC Voltage Source Universitas Sumatera Utara 2 Converter, memiliki respons dinamis yang cepat dan menjadikannya sebagai solusi yang efisien untuk meningkatkan kualitas daya pada sistem distribusi khususnya di PCC EAF. Tabel 1.1 Perbedaan kapasitas EAF dan sistem kelistrikan yang telah dilakukan Issouribehere, P.E. et al, 2005 dan oleh penulis Item [Issouribehere, P.E. et al, 2005] Penelitian oleh penulis awal 2010 Kapasitas EAF 8Ton 35Ton MW EAF Daya peleburan 2.5MW 18MW Level daya peleburan 312kVATon 514kVATon Siklus peleburan 120-180menit 55-65menit Tegangan PCC 13.2kV 20kV Transformator daya 60MVA 13213.2kV 60MVA 15020kV MVA FaultSisi TT 2200MVA 4411.5MVA MVA FaultSisi TT MW EAF 880 kali 245 kali Rasio SCVD = 2xMW EAF MVA FaultSisi TT 0.0023 0.0082 MVA FaultPCC 330 MVA 415MVA MVA FaultPCC MW EAF 132 kali 23 kali Rasio SCVD = 2xMW EAF MVA FaultPCC 0.015 0.0867 MVA FaultSB steelwork busbar 180MVA 388.9MVA MVA FaultSB MW EAF 72 kali 21.6 kali Rasio SCVD = 2xMW EAF MVA FaultSB 0.028 0.093 Lokasi Buenos Aires Argentina Medan, Sumatera Utara Indonesia Tahun penelitian 2005 Awal 2010 Universitas Sumatera Utara 3 Pengaruh pengoperasian EAF terhadap sistem sumber adalah: 1 Tegangan sumber jatuh akibat kebutuhan daya reaktif pada EAF dan berfluktuasi karena kebutuhan daya reaktif yang besar dan berubah cepat 2 Tegangan sumber tidak simetris karena arus yang tidak sama pada masing- masing fasa 3 Bentuk tegangan sumber menjadi tidak sinusoidal karena terdistorsi oleh kehadiran arus harmonik Penelitian dilakukan pada EAF no.1 kapasitas 35Ton, 18MW PT. Growth Sumatra Industry untuk mengkarakteristisasi pengoperasian EAF dan menentukan daya nominal DSTATCOM yang sesuai untuk mengurangi fluktuasi tegangan dan flicker. Tabel 1.1 adalah perbedaan kapasitas EAF dan sistem kelistrikan yang telah dilakukan oleh Issouribehere, P.E. et al, 2005 [3] dengan penelitian yang dilakukan penulis.

1.2 Perumusan Masalah