Peredaman Harmonisa Beban Rumah Tangga Dengan Low Pass Filter LCL
15
BAB 1
PENDAHULUAN
1. 1. Latar Belakang
Saat ini sebagian besar pemakaian beban listrik di masyarakat hampir 90%
memakai beban elektronika atau beban non linier. Pemakaian beban elektronika
diantaranya lampu penerangan hemat energi, TV, radio-tape, komputer, printer,
charger, pendingin ruangan inverter, dan receiver. Untuk pengkondisi udara jenis
konvensional dengan Total Harmonic Distortion of supply current (THDi) sebesar
0,39% dan faktor daya 0,99 dan untuk jenis pengkondisi udara menggunakan inverter
dengan THDI 114,14 % dengan faktor daya 0,59 [1]. Dimana converter atau inverter
adalah beban non linier yang merupakan komponen atau peralatan listrik pembangkit
harmonisa yang paling besar. Pengaruh yang ditimbulkan dari pemakaian beban non
linier tersebut yang mengakibatkan terdistorsinya gelombang tegangan atau arus
sumber daya listrik. Sehingga akan menurunkan kualitas daya listrik yang
mengakibatkan pemanasan yang berlebihan pada penghantar, penurunan faktor daya,
terjadi resonansi jika pemasangan kapasitor, meningkatnya distorsi tegangan atau
arus, kegagalan fungsi dari peralatan elektronik yang sensitif, menurunkan efisiensi
dan pemborosan pemakaian energi listrik. Sementara perusahaan listrik sebagai
penyedia tenaga listrik yang paling merasakan dampaknya terhadap transformator
yang dipasang yaitu pemanasan yang berlebihan serta penurunan efisiensi. Oleh
karena itu, harmonisa yang ditimbulkan oleh beban non linier perlu direduksi agar
Universitas Sumatera Utara
16
efek buruk tidak terjadi, dan tidak mengganggu kinerja peralatan lain yang
tersambung pada sumber yang sama. Pencegahan ini dapat dilakukan dengan
menggunakan filter harmonisa. Filter harmonisa selain untuk meredam harmonisa
juga untuk memperbaiki faktor daya.
Banyak penelitian teknologi yang sudah dikembangkan untuk meredam
harmonisa yang sekaligus memperbaiki faktor daya sistem. Teknologi yang sudah
dikembangkan misalnya filter pasif dan filter aktif untuk meredam harmonisa dan
perbaikan faktor daya tersebut. Jenis filter pasif yang dikenal saat ini misalnya filter
single tune, second order, third order, C-type damped, dan D-type damped. Banyak
keunggulan dan kekurangan dari pemakaian jenis filter tersebut, dan hasil yang
diperoleh semua mengacu pada IEC 61000-3-2 dan IEEE 519-1992.
Pada dokumen IEEE menggambarkan bentuk gelombang yang terdistorsi,
dimana jumlah tegangan atau arus pada frekuensi fundamental dan frekuensi orde ke
(n), yang disebabkan oleh peralatan elektronika atau beban non linier [2]. Keberadaan
Total Harmonic Distortion (THD) yang tinggi mengakibatkan faktor daya rendah
yang dapat menambah pembebanan pemakaian daya listrik, bahkan dapat
mempengaruhi kinerja peralatan lain yang menggunakan sumber listrik tersebut.
Teknologi yang sudah dikembangkan misalnya filter pasif dan filter aktif untuk
meredam harmonisa dan perbaikan faktor daya tersebut. Keberadaan harmonisa pada
kualitas daya sudah ditentukan batas yang diijinkan, sesuai Standar Internasional
yaitu IEC 61000-3-2 atau IEEE 519-1992 .
Universitas Sumatera Utara
17
Dampak buruk yang ditimbulkan oleh harmonisa dan faktor daya rendah yaitu: [3]
a.
Pemakaian arus listrik semakin besar.
b.
Kegagalan kapasitor karena terjadi resonansi dan mengakibatkan
pembesaran amplitudo harmonisa.
c.
Besarnya rugi-rugi daya dan jatuh tegangan pada penghantar.
d.
Terjadi pemanasan pada penghantar sehingga memungkinkan terjadi
hubung singkat karena bertambahnya arus pusar, dan efek kulit.
e.
Harmonisa dapat menimbulkan putaran piringan kWh meter akan lebih
cepat atau terjadi kesalahan ukur kWh meter.
f.
Pemutus beban (MCB) dapat bekerja dibawah arus pengenalnya atau
mungkin tidak bekerja pada arus pengenal sehingga menimbulkan
kebakaran.
Karena merugikan konsumen pemakai energi listrik akibat yang ditimbulkan
oleh hamonisa dan faktor daya rendah, maka atas dasar ini peneliti mencoba
merencanakan low pass filter LCL sebagai filter harmonisa dan sekaligus perbaikan
faktor daya. Keberadaan harmonisa pada kualitas daya sudah ditentukan batas yang
diijinkan, sesuai Standar Internasional yaitu IEC 61000-3-2 atau IEEE 519-1992 .
Metode yang telah dilakukan oleh peneliti sebelumnya dalam hal meredam harmonisa
dan sekaligus memperbaiki faktor daya. Penelitian yang sudah dilakukan sebelumnya
berkaitan mengenai filter untuk meredam hamonisa dengan menggunakan filter
matriks dan filter LCL dapat dilihat pada Tabel 1.1.
Universitas Sumatera Utara
18
Tabel 1.1. Model filter harmonisa yang telah dilakukan [4][5][6][7]
No
1
Peneliti
Karl M. Hink
[4]
Judul
Performance of
Harmonic
Mitigation
Alternatives
Metode
Menggun
akan filter
matriks
Hasil yang dicapai
Sebelumnya Dengan
THDI 141% filter
matriks
THDI 4,8%
2
Karl M. Hink
[5]
18-pulse drive and
voltage unbalance
3
Circutor [6]
Harmonic filter
and EMI
Menggun
akan filter
matriks
Menggun
akan
reaktor
Menggun
akan filter
LCL
Pada
penyearah 6
pulsa
Pada
penyearah
18 pulsa
THDI 53%
4
Jong-Gyeum
Kim, YoungJeen Park, and
Dong-Ju Lee [7]
Harmonic Analysis
of Reactor and
Capacitor in
Single-tuned
Harmonic Filter
Application [6]
Menggun
akan filter
reaktor
dan single
tuned
THDI
183.6%
THDI
dicapai
4,7%
THDI
dicapai
8,4%
Sesuai
standar IEC
61000-3-2,
IEEE 5191992
THDI
dicapai
6.56%
Perbedaan antara filter matriks dengan filter LCL adalah terletak pada jumlah
induktor dan resistor sebagai damped (peredam) saja, dan pihak circutor corp. tidak
ada menjelaskan seberapa besar kemampuan filter LCL tersebut dalam meredam
harmonisa. Pada prinsipnya antara produk MTE corp. dengan Circutor corp. adalah
sama. Mereka merancang filter yang digunakan untuk meredam harmonisa dari
sumber beban non linier seperti converter penyearah, dan melindungi beban motor
Universitas Sumatera Utara
19
atau tranformator dari distorsi arus atau tegangan. Ada dua kemungkinan keuntungan
bagi pihak pelanggan rumah tangga dan pihak PLN sendiri. Kemungkinan pertama
dengan memasang filter harmonisa yaitu melindungi peralatan rumah tangga dari
distorsi arus atau tegangan yang besar masuk mengganggu peralatan rumah tangga
tersebut. Kemungkinan kedua yaitu meredam harmonisa beban rumah tangga tersebut
mengganggu peralatan atau sistem lain di luarnya. Ide ini terpikir karena
diwacanakan ke depan pihak PLN akan meninjau mengenai penggunaan beban non
linier terhadap pelanggan rumah tangga yang besar. Saat ini pihak PLN sudah
meninjau mengenai pengguna beban non linier pada industri, dan diwacanakan pihak
industri diwajibkan untuk memasang filter harmonisa. Dari dasar konsep ini
pengembangan yang akan dilakukan adalah peneliti akan merancang filter LCL
tersebut yang penggunaanya untuk beban rumah tangga. Peneliti akan melihat dan
menilai seberapa besar arus, faktor daya, harmonisa, dan pemakaian daya kondisi
sebelum dan sesudah penggunaan filter LCL melalui pengukuran. Sehingga apakah
efektif filter LCL tersebut dalam meredam harmonisa bagi peralatan rumah tangga.
Peneliti ingin melakukan pengukuran, dimana beban yang akan dilakukan
pengukuran merupakan beban non linier dan beban linier yaitu Lampu hemat energi,
lampu TL, televisi, receiver, penanak nasi, lemari pendingin, kipas angin, battery
Charger, dan penyejuk udara dengan total daya sebesar 4152 Watt dengan
rekapitulasi beban seperti Tabel 1.2.
Universitas Sumatera Utara
20
Tabel 1.2 Jumlah beban yang akan dilakukan pengukuran
Jenis Beban
Jumlah
Jumlah daya (watt)
Pendingin ruangan 2 PK
1
1492
Pompa air
1
250
Setrika
1
350
Penanak nasi
1
350
Dispenser
1
350
Lemari pendingin
1
110
Kipas angin
3
270
TL ballast magnet
1
20
TV
2
250
Receiver
2
100
Charger latop
1
350
Charger HP
2
100
Lampu hemat energi
16
160
Total daya
4152
Hasil yang diharapkan dari kenyataan yang ada tersebut yaitu meredam
harmonisa yang terjadi sesuai standar IEC 61000-3-2. Perbaikan faktor daya sistem
diharapkan mencapai 0,99. Dengan demikian kualitas daya akan lebih baik, pengaruh
dan kerugian teknis lebih diminimalkan, serta kinerja sistem peralatan lain tidak
terganggu.
Universitas Sumatera Utara
21
Data pengukuran awal yang telah dilakukan sesuai Tabel 1.3.
Tabel 1.3 Data pengukuran awal THDI
Harmoni
sa ke-n
3
5
7
9
11
13
15
17
19
19≤n≤39
2
4
6
8
10
12
14
16
18
18≤n≤40
Standar IEC 61000-32
Kelas A (A)
Harmonisa Ganjil
2,30
1,14
0,77
0,40
0,33
0,21
0.15
0.13
0.12
2,25/n
Harmonisa Genap
1,08
0,43
0,30
0,23
0,18
0,15
0,13
0.12
0.10
1,84/n
Arus harmonisa
hasil Pengukuran
(A)
Keterangan
3.718
1.243
1.089
1.029
0.289
0.274
0.279
0.11
0.042
Tidak Sesuai
Tidak Sesuai
Tidak Sesuai
Tidak Sesuai
Sesuai
Tidak Sesuai
Tidak Sesuai
Sesuai
Sesuai
0.373
0.197
0.161
0.121
0.078
0.075
0.059
0.04
0.027
Sesuai
Sesuai
Sesuai
Sesuai
Sesuai
Sesuai
Sesuai
Sesuai
Sesuai
Dari data ukur tersebut selanjutnya akan dirancang low pass filter LCL
sebagai konpensasi hamonisa dan sekaligus perbaikan faktor daya pada sistem
kelistrikan khususnya untuk peralatan rumah tangga. Dipilih penggunaan low pass
filter LCL adalah karena filter tersebut sederhana, dan memiliki kemampuan
meredam harmonisa ketiga (harmonisa orde rendah) pada sistem, mengurangi arus
Universitas Sumatera Utara
22
netral, mengurangi pembebanan transformator, melindungi sistem kelistrikan, dan
meningkatkan faktor daya.
Hasil yang diharapkan dari kenyataan yang ada tersebut yaitu meredam
harmonisa yang terjadi sesuai standar IEC 61000-3-2. Perbaikan faktor daya sistim
diharapkan mencapai 0,99. Dengan demikian kualitas daya akan lebih baik, pengaruh
dan kerugian teknis lebih diminimalkan, serta kinerja sistem peralatan lain tidak
terganggu.
1.2.
Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka masalah yang akan dibahas
mengenai peredaman harmonisa dan perbaikan faktor daya dengan menggunakan
low pass filter LCL khususnya di panel utama pemakaian peralatan rumah tangga
yaitu:
a.
Seberapa besar THDI yang ditimbulkan oleh peralatan rumah tangga.
b.
Seberapa besar nilai THDi dan THDv yang dapat diredam oleh low pass
filter LCL dengan menggunakan MATLAB/Simulink.
c.
Seberapa besar faktor daya yang dapat diperbaiki dengan penggunaan low
pass filter LCL.
d.
Menentukan besarnya pengaruh penggunaan low pass filter LCL untuk
mereduksi harmonisa (THDI , THDv), sesuai standar IEC 61000-3-2,
Kelas A.
Universitas Sumatera Utara
23
1.3.
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah untuk meredam nilai harmonisa beban
rumah tangga yang diukur sehingga menjadi sesuai dengan standar IEC 61000-3-2.
1.4.
Batasan Masalah
Bahasan ini dibatasi mengenai harmonisa dan faktor daya pada sistem
pemakaian beban listrik peralatan rumah tangga diantaranya:
a.
Penelitian hanya terfokus pada masalah filter hamonisa dan perbaikan
faktor daya pada beban peralatan rumah tangga dengan menggunakan low
pass filter LCL.
b.
Persoalan sumber pembangkit harmonisa dan pengaruh terhadap sistem
lain yang ditimbulkan oleh pemakaian low pass filter LCL merupakan
persoalan tersendiri dan tidak dibahas.
1.5.
Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah mendapatkan kualitas daya
listrik yang lebih baik dengan harmonisa yang rendah dan faktor daya yang tinggi,
kemudian mengurangi kerugian biaya operasi dan rugi-rugi teknis. Dan yang
terpenting adalah memberikan informasi masyarakat pengguna energi listrik
mengenai besarnya harmonisa dari peralatan yang dipakai serta akibat buruk yang
ditimbulkan.
Universitas Sumatera Utara
BAB 1
PENDAHULUAN
1. 1. Latar Belakang
Saat ini sebagian besar pemakaian beban listrik di masyarakat hampir 90%
memakai beban elektronika atau beban non linier. Pemakaian beban elektronika
diantaranya lampu penerangan hemat energi, TV, radio-tape, komputer, printer,
charger, pendingin ruangan inverter, dan receiver. Untuk pengkondisi udara jenis
konvensional dengan Total Harmonic Distortion of supply current (THDi) sebesar
0,39% dan faktor daya 0,99 dan untuk jenis pengkondisi udara menggunakan inverter
dengan THDI 114,14 % dengan faktor daya 0,59 [1]. Dimana converter atau inverter
adalah beban non linier yang merupakan komponen atau peralatan listrik pembangkit
harmonisa yang paling besar. Pengaruh yang ditimbulkan dari pemakaian beban non
linier tersebut yang mengakibatkan terdistorsinya gelombang tegangan atau arus
sumber daya listrik. Sehingga akan menurunkan kualitas daya listrik yang
mengakibatkan pemanasan yang berlebihan pada penghantar, penurunan faktor daya,
terjadi resonansi jika pemasangan kapasitor, meningkatnya distorsi tegangan atau
arus, kegagalan fungsi dari peralatan elektronik yang sensitif, menurunkan efisiensi
dan pemborosan pemakaian energi listrik. Sementara perusahaan listrik sebagai
penyedia tenaga listrik yang paling merasakan dampaknya terhadap transformator
yang dipasang yaitu pemanasan yang berlebihan serta penurunan efisiensi. Oleh
karena itu, harmonisa yang ditimbulkan oleh beban non linier perlu direduksi agar
Universitas Sumatera Utara
16
efek buruk tidak terjadi, dan tidak mengganggu kinerja peralatan lain yang
tersambung pada sumber yang sama. Pencegahan ini dapat dilakukan dengan
menggunakan filter harmonisa. Filter harmonisa selain untuk meredam harmonisa
juga untuk memperbaiki faktor daya.
Banyak penelitian teknologi yang sudah dikembangkan untuk meredam
harmonisa yang sekaligus memperbaiki faktor daya sistem. Teknologi yang sudah
dikembangkan misalnya filter pasif dan filter aktif untuk meredam harmonisa dan
perbaikan faktor daya tersebut. Jenis filter pasif yang dikenal saat ini misalnya filter
single tune, second order, third order, C-type damped, dan D-type damped. Banyak
keunggulan dan kekurangan dari pemakaian jenis filter tersebut, dan hasil yang
diperoleh semua mengacu pada IEC 61000-3-2 dan IEEE 519-1992.
Pada dokumen IEEE menggambarkan bentuk gelombang yang terdistorsi,
dimana jumlah tegangan atau arus pada frekuensi fundamental dan frekuensi orde ke
(n), yang disebabkan oleh peralatan elektronika atau beban non linier [2]. Keberadaan
Total Harmonic Distortion (THD) yang tinggi mengakibatkan faktor daya rendah
yang dapat menambah pembebanan pemakaian daya listrik, bahkan dapat
mempengaruhi kinerja peralatan lain yang menggunakan sumber listrik tersebut.
Teknologi yang sudah dikembangkan misalnya filter pasif dan filter aktif untuk
meredam harmonisa dan perbaikan faktor daya tersebut. Keberadaan harmonisa pada
kualitas daya sudah ditentukan batas yang diijinkan, sesuai Standar Internasional
yaitu IEC 61000-3-2 atau IEEE 519-1992 .
Universitas Sumatera Utara
17
Dampak buruk yang ditimbulkan oleh harmonisa dan faktor daya rendah yaitu: [3]
a.
Pemakaian arus listrik semakin besar.
b.
Kegagalan kapasitor karena terjadi resonansi dan mengakibatkan
pembesaran amplitudo harmonisa.
c.
Besarnya rugi-rugi daya dan jatuh tegangan pada penghantar.
d.
Terjadi pemanasan pada penghantar sehingga memungkinkan terjadi
hubung singkat karena bertambahnya arus pusar, dan efek kulit.
e.
Harmonisa dapat menimbulkan putaran piringan kWh meter akan lebih
cepat atau terjadi kesalahan ukur kWh meter.
f.
Pemutus beban (MCB) dapat bekerja dibawah arus pengenalnya atau
mungkin tidak bekerja pada arus pengenal sehingga menimbulkan
kebakaran.
Karena merugikan konsumen pemakai energi listrik akibat yang ditimbulkan
oleh hamonisa dan faktor daya rendah, maka atas dasar ini peneliti mencoba
merencanakan low pass filter LCL sebagai filter harmonisa dan sekaligus perbaikan
faktor daya. Keberadaan harmonisa pada kualitas daya sudah ditentukan batas yang
diijinkan, sesuai Standar Internasional yaitu IEC 61000-3-2 atau IEEE 519-1992 .
Metode yang telah dilakukan oleh peneliti sebelumnya dalam hal meredam harmonisa
dan sekaligus memperbaiki faktor daya. Penelitian yang sudah dilakukan sebelumnya
berkaitan mengenai filter untuk meredam hamonisa dengan menggunakan filter
matriks dan filter LCL dapat dilihat pada Tabel 1.1.
Universitas Sumatera Utara
18
Tabel 1.1. Model filter harmonisa yang telah dilakukan [4][5][6][7]
No
1
Peneliti
Karl M. Hink
[4]
Judul
Performance of
Harmonic
Mitigation
Alternatives
Metode
Menggun
akan filter
matriks
Hasil yang dicapai
Sebelumnya Dengan
THDI 141% filter
matriks
THDI 4,8%
2
Karl M. Hink
[5]
18-pulse drive and
voltage unbalance
3
Circutor [6]
Harmonic filter
and EMI
Menggun
akan filter
matriks
Menggun
akan
reaktor
Menggun
akan filter
LCL
Pada
penyearah 6
pulsa
Pada
penyearah
18 pulsa
THDI 53%
4
Jong-Gyeum
Kim, YoungJeen Park, and
Dong-Ju Lee [7]
Harmonic Analysis
of Reactor and
Capacitor in
Single-tuned
Harmonic Filter
Application [6]
Menggun
akan filter
reaktor
dan single
tuned
THDI
183.6%
THDI
dicapai
4,7%
THDI
dicapai
8,4%
Sesuai
standar IEC
61000-3-2,
IEEE 5191992
THDI
dicapai
6.56%
Perbedaan antara filter matriks dengan filter LCL adalah terletak pada jumlah
induktor dan resistor sebagai damped (peredam) saja, dan pihak circutor corp. tidak
ada menjelaskan seberapa besar kemampuan filter LCL tersebut dalam meredam
harmonisa. Pada prinsipnya antara produk MTE corp. dengan Circutor corp. adalah
sama. Mereka merancang filter yang digunakan untuk meredam harmonisa dari
sumber beban non linier seperti converter penyearah, dan melindungi beban motor
Universitas Sumatera Utara
19
atau tranformator dari distorsi arus atau tegangan. Ada dua kemungkinan keuntungan
bagi pihak pelanggan rumah tangga dan pihak PLN sendiri. Kemungkinan pertama
dengan memasang filter harmonisa yaitu melindungi peralatan rumah tangga dari
distorsi arus atau tegangan yang besar masuk mengganggu peralatan rumah tangga
tersebut. Kemungkinan kedua yaitu meredam harmonisa beban rumah tangga tersebut
mengganggu peralatan atau sistem lain di luarnya. Ide ini terpikir karena
diwacanakan ke depan pihak PLN akan meninjau mengenai penggunaan beban non
linier terhadap pelanggan rumah tangga yang besar. Saat ini pihak PLN sudah
meninjau mengenai pengguna beban non linier pada industri, dan diwacanakan pihak
industri diwajibkan untuk memasang filter harmonisa. Dari dasar konsep ini
pengembangan yang akan dilakukan adalah peneliti akan merancang filter LCL
tersebut yang penggunaanya untuk beban rumah tangga. Peneliti akan melihat dan
menilai seberapa besar arus, faktor daya, harmonisa, dan pemakaian daya kondisi
sebelum dan sesudah penggunaan filter LCL melalui pengukuran. Sehingga apakah
efektif filter LCL tersebut dalam meredam harmonisa bagi peralatan rumah tangga.
Peneliti ingin melakukan pengukuran, dimana beban yang akan dilakukan
pengukuran merupakan beban non linier dan beban linier yaitu Lampu hemat energi,
lampu TL, televisi, receiver, penanak nasi, lemari pendingin, kipas angin, battery
Charger, dan penyejuk udara dengan total daya sebesar 4152 Watt dengan
rekapitulasi beban seperti Tabel 1.2.
Universitas Sumatera Utara
20
Tabel 1.2 Jumlah beban yang akan dilakukan pengukuran
Jenis Beban
Jumlah
Jumlah daya (watt)
Pendingin ruangan 2 PK
1
1492
Pompa air
1
250
Setrika
1
350
Penanak nasi
1
350
Dispenser
1
350
Lemari pendingin
1
110
Kipas angin
3
270
TL ballast magnet
1
20
TV
2
250
Receiver
2
100
Charger latop
1
350
Charger HP
2
100
Lampu hemat energi
16
160
Total daya
4152
Hasil yang diharapkan dari kenyataan yang ada tersebut yaitu meredam
harmonisa yang terjadi sesuai standar IEC 61000-3-2. Perbaikan faktor daya sistem
diharapkan mencapai 0,99. Dengan demikian kualitas daya akan lebih baik, pengaruh
dan kerugian teknis lebih diminimalkan, serta kinerja sistem peralatan lain tidak
terganggu.
Universitas Sumatera Utara
21
Data pengukuran awal yang telah dilakukan sesuai Tabel 1.3.
Tabel 1.3 Data pengukuran awal THDI
Harmoni
sa ke-n
3
5
7
9
11
13
15
17
19
19≤n≤39
2
4
6
8
10
12
14
16
18
18≤n≤40
Standar IEC 61000-32
Kelas A (A)
Harmonisa Ganjil
2,30
1,14
0,77
0,40
0,33
0,21
0.15
0.13
0.12
2,25/n
Harmonisa Genap
1,08
0,43
0,30
0,23
0,18
0,15
0,13
0.12
0.10
1,84/n
Arus harmonisa
hasil Pengukuran
(A)
Keterangan
3.718
1.243
1.089
1.029
0.289
0.274
0.279
0.11
0.042
Tidak Sesuai
Tidak Sesuai
Tidak Sesuai
Tidak Sesuai
Sesuai
Tidak Sesuai
Tidak Sesuai
Sesuai
Sesuai
0.373
0.197
0.161
0.121
0.078
0.075
0.059
0.04
0.027
Sesuai
Sesuai
Sesuai
Sesuai
Sesuai
Sesuai
Sesuai
Sesuai
Sesuai
Dari data ukur tersebut selanjutnya akan dirancang low pass filter LCL
sebagai konpensasi hamonisa dan sekaligus perbaikan faktor daya pada sistem
kelistrikan khususnya untuk peralatan rumah tangga. Dipilih penggunaan low pass
filter LCL adalah karena filter tersebut sederhana, dan memiliki kemampuan
meredam harmonisa ketiga (harmonisa orde rendah) pada sistem, mengurangi arus
Universitas Sumatera Utara
22
netral, mengurangi pembebanan transformator, melindungi sistem kelistrikan, dan
meningkatkan faktor daya.
Hasil yang diharapkan dari kenyataan yang ada tersebut yaitu meredam
harmonisa yang terjadi sesuai standar IEC 61000-3-2. Perbaikan faktor daya sistim
diharapkan mencapai 0,99. Dengan demikian kualitas daya akan lebih baik, pengaruh
dan kerugian teknis lebih diminimalkan, serta kinerja sistem peralatan lain tidak
terganggu.
1.2.
Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka masalah yang akan dibahas
mengenai peredaman harmonisa dan perbaikan faktor daya dengan menggunakan
low pass filter LCL khususnya di panel utama pemakaian peralatan rumah tangga
yaitu:
a.
Seberapa besar THDI yang ditimbulkan oleh peralatan rumah tangga.
b.
Seberapa besar nilai THDi dan THDv yang dapat diredam oleh low pass
filter LCL dengan menggunakan MATLAB/Simulink.
c.
Seberapa besar faktor daya yang dapat diperbaiki dengan penggunaan low
pass filter LCL.
d.
Menentukan besarnya pengaruh penggunaan low pass filter LCL untuk
mereduksi harmonisa (THDI , THDv), sesuai standar IEC 61000-3-2,
Kelas A.
Universitas Sumatera Utara
23
1.3.
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah untuk meredam nilai harmonisa beban
rumah tangga yang diukur sehingga menjadi sesuai dengan standar IEC 61000-3-2.
1.4.
Batasan Masalah
Bahasan ini dibatasi mengenai harmonisa dan faktor daya pada sistem
pemakaian beban listrik peralatan rumah tangga diantaranya:
a.
Penelitian hanya terfokus pada masalah filter hamonisa dan perbaikan
faktor daya pada beban peralatan rumah tangga dengan menggunakan low
pass filter LCL.
b.
Persoalan sumber pembangkit harmonisa dan pengaruh terhadap sistem
lain yang ditimbulkan oleh pemakaian low pass filter LCL merupakan
persoalan tersendiri dan tidak dibahas.
1.5.
Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah mendapatkan kualitas daya
listrik yang lebih baik dengan harmonisa yang rendah dan faktor daya yang tinggi,
kemudian mengurangi kerugian biaya operasi dan rugi-rugi teknis. Dan yang
terpenting adalah memberikan informasi masyarakat pengguna energi listrik
mengenai besarnya harmonisa dari peralatan yang dipakai serta akibat buruk yang
ditimbulkan.
Universitas Sumatera Utara