laporan praktik - harmonic analysis

7/30/2019 Laporan Praktik - Harmonic Analysis

1/13

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

Laporan Praktik Simulasi Sistem Tenaga Listrik

Semester VI HARMONIC ANALYSIS 4 x 50 menit

Agus Budi Setiawan NIM. 10501244031 Senin, 29 April 2013

1

A. TUJUAN PRAKTIKUMSetelah praktik, saya dapat :

1. Membuat rangkaian sistem tenaga listrik menggunakan software Power StationETAP 4.0 dengan parameterparameter yang lengkap.

2. Mengatasi berbagai permasalahan saat melakukan simulasi Harmonic Analysispada software Power Station ETAP 4.0.

3. Menjelaskan makna dari report dan plot Harmonic Analysis pada softwarePower Station ETAP 4.0.

4. Menghitung Harmonic Analysis secara manual.

B. TEORI DASAR1. Pengertian Harmonik

Harmonik adalah gejala pembentukan gelombang sinusoidal dengan frekuensi

yang merupakan perkalian bilangan bulat dengan frekuensi dasarnya. Bila terjadi

superposisi antara gelombang frekuensi dasar dengan gelombang frekuensi

harmonik maka terbentuklah Hz gelombang yang terdistorsi sehingga bentuk

gelombang tidak lagi sinusoidal.

2. Sumber Terjadinya HarmonikAda beberapa sumber harmonic pada sistem distribusi. Disana terdapat beban

dengan karakteristik nonlinier. Converter (penyearah), pulse with modulated

converter (penyearah dengan pengendalian pemicu), cycloconverter


2/13

FAKULTAS TEKNIK





2

(pengendalian frekuensi), arc furnance (percikan bunga api), static var

compensator, switched mode power supplies (saklar pengatur tegangan)

merupakan jenisjenis beban nonlinier yang menghasilkan harmonik.

3. Respon Sistem Saat Terjadinya HarmonikDampak terjadinya harmonik pada sistem tenaga listrik tergantung dari

karakteristik frekuensi respon dari sistem. Faktorfaktornya adalah :

a. Rating rangkaian hubung singkat pada sistemSebuah sistem dengan kapasitas rangkaian hubung singkat yang besar

akan menghasilkan distorsi tegangan rendah.

b. Karakteristik bebanKomponen resistif dari produksi beban diredam pada rangkaian dan

dikarenakan penurunan besarnya tegangan.

c. Resonansi parallelSebuah resonansi parallel terjadi saat reaktansi induktif dan reaktansi

kapasitif pada sistem adalah sama pada beberapa frekuensi.

d. Resonansi seriResonansi seri merupakan hasil kombinasi seri dari kapasitor bank dan

induktansi transformator.


3/13

FAKULTAS TEKNIK





3

4. Pemodelan Sistem Menggunakan Analisis KomputerPada praktikum kali ini, saya menggunakan software Power Station ETAP

4.0 untuk melakukan analisis harmonik. Ada beberapa persyaratan yang harus

dipenuhi dalam melakukan analisis harmonik menggunakan software Power

Station ETAP 4.0 adalah sebagai berikut.

a. Data sumber, terdiri dari nomer bus, nama bus, tegangan dan sudut.b. Impedansi sumber, terdiri dari nama terminal, tegangan, nilai dasar MVA, dll.c. Data transformer, terdiri dari nama transformator, MVA, tegangan pada sisi

primer dan sekunder, dll.

d. Data jaringan, terdiri dari nama jaringan, nama bus, jarak dalam mil.e. Data kapasitor, terdiri dari nama kapasitor, nama bus, 3 fasa MVAR,

tegangan dalam kV.

f. Data beban linier, terdiri dari nama terminal, tegangan dalam kV, kVA danfaktor daya.

g. Data beban non linier, terdiri dari nama terminal, nama bus, kV, kVA, %beban puncak.

5. Kriteria yang Diterima Terjadinya Harmonika. Faktor daya

Dimana saat pemasangan sebuah filter bank untuk mengendalikan arus

harmonik, kapasitor bank dapat memperbaiki faktor daya pada sistem.

b. Batasan distorsi tegangan


4/13

FAKULTAS TEKNIK





4

Dapat dilihat pada IEEE Standard 519 (Terlampir) bahwa suplai tegangan

memiliki peranan penting untuk pemeliharaan kualitas tegangan pada sistem

tenaga listrik.

c. Batasan distorsi arusDapat dilihat pada IEEE Standard 519 bahwa pelanggan memiliki peranan

penting untuk menjaga komponen arus harmonik tanpa menerima batasan.

6. Penyaringan HarmonikTeknik penyaringan dari pengaruh harmonik dapat mengurangi akibat dari

harmonik. Ada beberapa teknik yang dilakukan, yaitu :

a. Single tuned filterb. High pass filterc. Multiple filter banks

7. Perhitungan Harmonika.

Total harmonic distortion (THD) dari tegangan

Biasanya menggunakan daftar pengukuran distorsi harmonic pada

gelombang tegangan dan didefinisikan sebagai berikut :


5/13

FAKULTAS TEKNIK





5

b. Total demand distortion (TDD)Merupakan total distorsi arus harmonik, didefinisikan sebagai berikut :

c. Frequency domain analysisFilter atau penyaring ditambahkan pada sistem tenaga listrik untuk

meningkatkan faktor daya seperti pembuatan harmonik yang baik.

C. STUDI KASUSSebuah pembangkit berbahan kimia ditunjukkan pada Figure 8.7 dipasang

kapasitor shunt bank digunakan untuk meningkatkan faktor daya dan pengendalian

harmonic. Pembangkit ini disediakan dari sistem tegangan 69 kV dari dua subtansi

yang berbeda. Diagram garis tunggal pada sistem kelistrikan dari pembangkit

ditunjukkan pada gambar 8.7. pembangkit menyuplai sambungan dua transformator

step down 20 MVA dari sistem tegangan 69 kV. Transformer ini menyuplai daya ke

bus 4,16 kV.

Beban pembangkit terdiri dari beberapa pengendalian beban motor induksi

dan motor kecepatan variable pada tegangan 4,16 kV, 660 V dan 480 V. seharusnya

untuk mengoperasikan motor induksi dan pengendali kecepatan motor, faktor daya

dari sistem adalah rendah. Untuk lebih lanjut, pengukuran ditunjukkan bahwa terdapat

aliran arus harmonic pada bermacam-macam bus. Terdapat beban pembangkit sebesar


6/13

FAKULTAS TEKNIK





6

12 MW dan faktor daya operasinya adalah 79%. Dibutuhkan kapasitor bank yang

besarnya 6,6 MVAR.

D. LANGKAHLANGKAH PENYELESAIAN STUDI KASUSSaya menggunakan software Power Station ETAP 4.0 untuk menyelesaikan

Harmonic Analysis pada Studi Kasus. Langkahlangkah yang saya lakukan dalam

menyelesaikan Harmonic Analysis pada Studi Kasus tersebut adalah sebagai

berikut :


7/13

FAKULTAS TEKNIK





7

1. Membuat Diagram Garis Tunggal


8/13

FAKULTAS TEKNIK





8

2. Melakukan Analisis Harmonik


9/13

FAKULTAS TEKNIK





9

3. HasilHasil yang didapat setelah melakukan analisis harmonik berupa :

a. Report, yang berisi :1) System Harmonic Information (data lengkap Terlampir)

2) Load Flow (data lengkap Terlampir)


10/13

FAKULTAS TEKNIK





10

b. Plot, yang berisi :1) Harmonic Load Flow (data lengkap Terlampir)


11/13

FAKULTAS TEKNIK





11

2) Frequency Scan (data lengkap Terlampir)


12/13

FAKULTAS TEKNIK





12

E. PEMBAHASAN HASIL PRAKTIKPERBANDINGAN HASIL SIMULASI DENGAN BUKU MANUAL

No. DeskripsiBuku Manual,

THD (%)

Hasil Simulasi,

THD (%)

Perbedaan

(%)

1 Generator 1 0,86 24,13 0,96

2 Generator 2 1,22 24,13 0,94

F. KESIMPULANGelombang harmonik biasanya terjadi pada jaringan distribusi, penyebabnya adalah

banyaknya aplikasi rangkaian berbahan semikonduktor yang menyebabkan

gelombang harmonik, untuk mengatasi hal tersebut telah penulis simulasikan bahwa

mengatasi atau mengurangi gelombang harmonic dapat menggunakan kapasitor bank.

G. DAFTAR PUSTAKANatarajan, Ramasamy. Computer-Aided Power System Analysis. New York :

Marcel Dekker,inc.

Yogyakarta, 29 April 2013

Mahasiswa,

Agus Budi Setiawan

NIM. 10501244031


13/13

FAKULTAS TEKNIK





13

H. LAMPIRANIEEE Standard 519

1) System Harmonic Information (data lengkap Terlampir)Load Flow (data lengkap Terlampir

Harmonic Load Flow (data lengkap Terlampir

Frequency Scan (data lengkap Terlampir

laporan praktik - harmonic analysis

Documents