371 likes | 860 Views
DISTORSI HARMONISA. Happy Novanda, PhD. Definisi Harmonisa [1]. Pada umumnya , energi listrik diproduksi pada frekuensi yang konstan yaitu 50 atau 60 Hz dan berbentuk sinusoid. Definisi Harmonisa [2].
E N D
DISTORSI HARMONISA Happy Novanda, PhD
Definisi Harmonisa [1] • Padaumumnya, energilistrikdiproduksipadafrekuensi yang konstanyaitu 50 atau 60 Hz danberbentuk sinusoid.
Definisi Harmonisa [2] • Ketikategangan sinusoid inidigunakanuntukbebannonlinier, makaarus yang dihasilkanakanberubahmenjaditidak sinusoid sempurna. • Adanyaimpedansisistemdanarus yang tidak sinusoid sempurna, makaakanterjadi drop tegangan yang jugatidak sinusoidal harmonisa.
Definisi Harmonisa [4] • Menurut IEEE 1159-1995: harmonisaadalahkomponen sinusoid darisebuahgelombangdenganfrekuensi yang merupakanperkalian integer darifrekuensi fundamental.
Pentingnya Analisis Distorsi Harmonisa • 50-60% darialat-alatkelistrikan yang digunakanmerupakanbebannonlinier • Dapatmerusakalat-alatmilikkonsumendansistemtenagalistrikkarenaadanya over-current/over-voltage dandistorsigelombang. • Peningkatanrugi-rugidaya.
Cara Menghitung Distorsi Harmonisa [1] • Total Harmonic Distortion (THD) Digunakanuntukmenghitungkontribusiseluruhharmonisa (darisemuafrekuensi) terhadapfrekuensi fundamental. • Individual Distortion Factor (DF) Digunakanuntukmenghitungnilaidistorsipadaordeharmonisa yang diinginkan
Cara Menghitung Distorsi Harmonisa [2] • THD % dapatdihitungdengancaraberikut:
Cara Menghitung Distorsi Harmonisa [3] • DF dapatdihitungdengancaraberikut:
Akibat Distorsi Harmonisa [1] • Timbulpanas yang berlebihdankegagalan yang prematurdaritrafodistribusi Peningkatanrugi-rugitembaga • Timbulpanas yang berlebihsertaosilasimekanispadasistem motor Memproduksimedan magnet yang rotasinyaberlawanandengan fundamental
Akibat Distorsi Harmonisa [2] • Timbulpanas yang berlebihdankerusakanpadakonduktor neutral. • Padasistem 3 phasadengan 4 kawat, distorsiharmonisapadasatufasanyaakanmenambaharuskonduktornetral • Kegagalanoperasidarialat-alatkontrol yang sensitifdan relay proteksi.
Akibat Distorsi Harmonisa [3] • Tripnya circuit breaker disebabkankesalahanpengertian, misalnyamenganggaparusberlebihinimerupakan fault. • Kegagalanoperasidari voltage regulator. • Kegagalankoreksi power factor • Impedance Zcdari capacitor bank turunkarenafrekuensiturun. • Capacitor bank berperansebagaipengumpularusharmonisaordetinggi.
Sumber dari Harmonisa [1] • Pembangkitan • Penggunaan inverter danbateraipadapembangkitantenagalistrik • Jaringantransmisidandistribusi Transformator yang terhubungpadajaringan, adanyasistemtransmisi High Voltage Direct Current (HVDC) yang dilengkapidengan converter yang besar, serta load-load besar yang terhubungkejaringan.
Sumber dari Harmonisa [2] • Bebankonsumen • Mesin-mesinindustriumumnyadilengkapidengan power electronic converter. • Alat-alatrumahtangga yang merupakanbebannonliniersepertikomputerdan TV.
Standar untuk Limit dari Harmonisa [1] • IEEE 519-1992 Untukharmonisaarus
Standar untuk Limit dari Harmonisa [2] • IEEE 519-1992 Untukharmonisategangan
Cara Mengurangi Distorsi Harmonisa • Melaluidesain power system sebagaiberikut: • Membatasibebannonlinierpada 30% darikapasitastransformator. • Membatasibebannonlinierpada 15% darikapasitastransformatorketikaterdapat capacitor bank.
Cara Mengurangi Efek Distorsi Harmonisa [1] • PadaTransformator Delta-Delta dan Delta-Wye • Menggunakanduatransformator yang berbedadenganbebannonlinier yang sama. • Isolasipadatransformator • Menggunakanalatuntukmenyamakannilaitegangandenganmenaikkanataumenurunkantegangansistem . • Menggunakan AC atau DC drives sebagai bridge rectifiers
Cara Mengurangi Efek Distorsi Harmonisa [2] • ReaktoruntukIsolasi Line • Memilikibiaya yang rendah. • Menambahreaktorkecil yang dipasangseridengan Capacitor Bank untukdigunakansebagai filter. • Menggunakandioda bridge rectifier untukmenghindarimasalahharmonisa yang akut.
Cara Mengurangi Efek Distorsi Harmonisa [3] • Shunt-Harmonisaatau filter trap • Digunakanpadaaplikasidenganrasiononlinierterhadapsistemuntukmenghilangkanarusharmonisa. • Memberikannilikoreksidistorsi power factor yang benar.
Reference [1]www-ppd.fnal.gov/EEDOffice-w/Projects/CMS/LVPS/mg/8803PD9402.pdf [2]www.pge.com/docs/pdfs/biz/power_quality/power_quality_notes/harmonics.pdf [3] www.metersandinstruments.com/images/power_meas.pdf [4]http://engr.calvin.edu/PRibeiro_WEBPAGE/IEEE/ieee_cd/chapters/CHAP_9/c9toc/c9_frame.htm [5] Bhim Singh et al, ΄΄A Review of Active Filters for Power Quality Improvement΄΄, IEEE Trans. on Industrial Electronics, Vol. 46, No. 5, Oct. 1999, pp. 960-971. [6] J.M. Bowyer, ΄΄Three-Part Harmony: System Interactions Leading to a Divergent Resonant System΄΄, IEEE Trans. on Industry Applications, Vol. 31, No. 6, Nov/Dec 1995, pp. 1341-1349. [7] R.D. Hondenson and P.J. Rose, ΄΄Harmonics: the Effects on power Quality and Transformers΄΄, IEEE Trans. on Industry Applications, Vol. 30, No.3, May/June 1994, pp. 528-532.