37
Umumnya jenis beban non linier yang banyak terdapat pada sistem tenaga listrik adalah berupa peralatan-peralatan listrik satu fasa berbasis elektronik yang
mempunyai karakteristik non linier. Akibatnya bentuk gelombang arus jala-jala sistem yang menjadi terdistorsi non sinusoidal, sehingga arus jala-jala sistem
banyak mengandung harmonisa. Sistem distribusi tenaga listrik tiga fasa empat kawat yang memasok beban-
beban non linier dapat dimodelkan seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.6. Akibat beban non linier satu fasa yang terhubung pada sistem, maka arus jala-jala
sistem menjadi terdistorsi. Dari analisis deret Fourier, arus jala-jala sistem yang terdistorsi ini akan terdiri dari komponen-komponen harmonisa arus urutan positip
termasuk komponen arus fundamentalnya, komponen harmonisa arus urutan negatip dan komponen harmonisa arus urutan nol. Arus jala-jala sistem ini didominasi oleh
komponen harmonisa arus urutan nol atau orde ke-3.
Gambar 2.6. Sistemtenagalistrik tiga fasadenganbebannon linier[17] Komponen-komponen harmonisa arus urutan nol yang dibangkitkan dari
beban-beban non linier satu fasa secara kumulatif mengalir melalui kawat netral
Beban non lin
Sumber 3
Hubungan Netral
Ubiversitas Sumatera Utara
38
sistem. Dengan demikian, apabila arus jala-jala sistem mempunyai kandungan komponen harmonisa arus urutan nol yang tinggi, maka arus netral sistem akan
menjadi sangat berlebihan. Hal ini merupakan salah satu permasalahan utama akibat harmonisa arus pada sistem distribusi tenaga listrik tiga fasa empat kawat, selain
rendahnya faktor daya sistem akibat adanya harmonisa arus.
2.7. StandarisasiHarmonisa
Harmonisa arus yang terinjeksi ke dalam sistem tenaga listrik dapat menimbulkan efek yang merugikan pada peralatan sistem tenaga listrik terutama pada
kapasitor,transformator, dan menyebabkan pemanasan dan pembebanan berlebih pada motor. Harmonisa juga menyebabkan interferensi pada saluran telekomunikasi dan
juga kesalahan pembacaan alat ukur listrik. Selanjutnya, harmonisa arus sumber yang terbangkitkan tidak mengalirkan daya nyata P ke beban, tetapi malah menghasilkan
resonansi maupun penguatan harmonisa pada sistem distribusi. Dengan semakin meningkatnya penggunaan beban-beban non linier maka
semakin tinggi tingkat kandungan harmonisa arus yang terdapat pada arus jala-jala sistem. Hal ini ini akan membuat sistem semakin rentan terhadap permasalahan dan
gangguan akibat harmonisa arus. Beberapa badan intemasional telah memberikan suatu batasan kandungan harmonisa yang diizinkan untuk suatu sistem tenaga listrik
salah satunya dituangkan dalam rekomendasi praktis batasan harmonisa IEEE 519 Standart tahun 1992.
Ubiversitas Sumatera Utara
39
IEEE 519-1992 mengatur batas injeksi harmonisa arus dari bagian akhir pengguna listrik sehingga tingkat harmonisa tegangan pada keseluruhan sistem masih
dapat diterima. Harmonisa diukur dengan melihat THD Total Harmonic Distortion yang terkandung pada bentuk gelombang baik gelombang tegangan maupun arus.
Namun hal ini sering menimbulkan kesalahan pemahaman seperti pada sistem ASD Adjustable Speed Drives menimbulkan THD arus input yang tinggi ketika bekerja
pada beban yang kecil. Kondisi ini bukan merupakan kondisi yang kritis karena hanya menimbulkan harmonisa arus yang kecil walaupun tingkat distorsinya relatif
tinggi. Untuk mengantisipasi hal ini, IEEE 519-1992 mendefinisikan suatu parameter baru yaitu TDD Total Demand Distortion. Tidak jauh berbeda dengan THD, namun
pada TDD mengekspresikan perbandingan total komponen harmonik terhadap arus beban nominal. TDD arus dirumuskan sebagai Persamaan 2.46[10]:
��� =
�∑ �
ℎ 2
∞ h =2
�
�
× 100 ......................................... 2.46
dimana: I
L
adalah arus beban nominal. IEEE 519-1992 merekomendasikan batas harmonisa arus seperti ditunjukkan
pada Tabel 2.2 dinyatakan dalam TDD. I
SC
I
L
adalah rasio arus hubung singkat pada PCC. I
SC
adalah arus ketika terjadi hubung singkat pada bagian input dari beban non linier. Pada sisi jaringan, karena distorsi tegangan harmonisa pada sistem di jaringan
akan semakin besar akibat interaksi antara arus beban yang terdistorsi dan impedansi
Ubiversitas Sumatera Utara
