100
1 2
2
× =
∑
∞ =
I I
THD
h h
i
................................................. 2.15 dengan:
=
1
I
Arus fundamental
=
h
I
Arus harmonisa ke-h
= h
2, 3, 4 , 5, ........
e. Total Demand Distortion TDD
Distorsi harmonisa harmonic distortion paling berarti apabila dimonitor pada Point of Common Coupling PCC dimana beban dihubungkan yang jauh dari
pembangkit. Distorsi harmonisa pada PCC ini cenderung menunjukkan distorsi yang
lebih besar jika arus beban demand load current besar dan sebaliknya [1]. Oleh
karena itu total kandungan harmonisa diukur berdasarkan arus beban
L
I
yang
disebut dengan TDD Total Demand Distortion. Total Demand Distortion adalah :
100
2 2
× =
∑
∞ =
L h
h
I I
TDD ...................................................... 2.16
Hasil perhitungan sebaiknya tidak melebihi atau sama dengan nilai yang ditetapkan oleh standar yang berlaku. Bila hasilnya lebih maka tingkat harmonisa sistem
membahayakan komponen-komponen sistem dan sebaiknya harus difikirkan cara menguranginya. Ada dua kriteria yang digunakan dalam analisis distorsi harmonisa,
Universitas Sumatera Utara
limitasi untuk distorsi arus harmonisa dan distorsi tegangan harmonisa. Standar yang dipakai untuk limitasi tegangan harmonisa yang terdapat pada PCC adalah IEEE-
519-1992.
f. Standar Batas Distorsi Tegangan dan Batas Distorsi Arus
Standar batas harmonisa tegangan ditentukan oleh tegangan sistem yang dipakai seperti Tabel 2.2 [16].
Tabel 2.2 Batas Harmonisa Tegangan Pada Frekuensi Fundamental Menurut Standar IEEE 519-1992
Tegangan Bus Pada PCC
Distorsi Tegangan Individu
Total Distorsi Tegangan THD
V
V ≤ 69 kV
69 kV V ≤ 161 kV
V 161 kV 3.0
1.5 1.0
5.0 2.5
1.5 Standar Batas Harmonisa Arus sesuai standard IEEE 519-1992 dapat dilihat pada
Tabel 2.3. Tabel 2.3 Standard Distorsi Arus untuk Sistem Distribusi
Distorsi arus harmonisa maksimum dalam dari I
L
Orde harmonisa individual ODD harmonics Isc I
11
L
11 ≤ h 17 17 ≤ h 23 23 ≤ h 35
H ≥ 35
THD 20
20 – 50 50 – 100
100 – 1000 1000
4 7
10 12
15 2
3.5 4.5
5.5 7
1.5 2.5
4 5
6 0.6
1 1.5
2 2.5
0.3 0.5
0.7 1
1.4 5
8 12
15 20
Universitas Sumatera Utara
dengan: I
SC
I : arus hubung singkat pada PCC
L
THD : Total Harmonic Distortion : arus beban fundamental nominal
I
SC
adalah arus hubung singkat yang ada pada PCC, I
L
Pada keadaan normal, arus beban setiap fasa dari beban linier yang seimbang pada frekuensi dasarnya akan saling menghapuskan sehingga arus
netralnya menjadi nol. Sebaliknya beban non linier satu fasa akan menimbulkan harmonisa kelipatan tiga ganjil yang disebut triplen harmonisa harmonisa ke-3,
ke-9, ke-15 dan seterusnya yang sering disebut zero sequence harmonisa Tabel 2.4 [10].
adalah arus nominal fundamental pada beban.
Tabel 2.4 Polaritas dari komponen harmonisa
Harmonisa
1 2
3 4
5 6
7 8
Frekuensi 50
100 150 200 250 300 350 400
Urutan +
- +
- +
-
Harmonisa ini dapat menghasilkan arus netral yang lebih tinggi dari arus fasa karena saling menjumlah di tiap fasanya. 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 dan demikian seterusnya.
Universitas Sumatera Utara
Akibat yang ditimbulkan oleh arus urutan nol dari komponen harmonisa Tabel 2.5 antara lain tingginya arus netral pada sistem tiga fasa empat kawat sisi
sekunder transformator karena arus urutan nol zero sequence kawat netral 3 kali arus urutan nol masing-masing fasa.
Tabel 2.5 Akibat dari polaritas komponen harmonisa Polaritas
Urutan Dampak dari harmonisa
Pengaruh Pada Sistem Distribusi
Positif - Panas
Negatif - Panas
- Menghambat atau memperlambat putaran motor Nol
- Panas - Menimbulkan atau menambah arus pada kawat netral
Pengaruh harmonisa pada transformator sering tanpa disadari keberadaannya sampai terjadi gangguan yang penyebabnya tidak jelas. Hal ini dapat juga terjadi bila
perubahan konfigurasi atau jenis beban yang dicatu. Transformator dan peralatan induksi lainnya, selalu terpengaruh oleh harmonisa karena transformator itu sendiri
dirancang sesuai dengan frekuensi kerjanya, selain itu transformator juga merupakan media utama antara pembangkit dengan beban. Frekuensi harmonisa yang lebih
tinggi dari frekuensi kerjanya akan mengakibatkan penurunan efisiensi atau terjadi kerugian daya tambahan pada transformator.
g. Pengaruh Harmonisa terhadap rugi-rugi Daya Beban
