Pengurangan arus harmonik pada generator sinkron satu fase pembangkit mikrohidro

ARIFIN, Ghofar, Ir. Soedjatmiko, M.Sc

2005 | Tesis | S2 Teknik Elektro

Tuntutan tenaga listrik yang berkualitas semakin meningkat seiring dengan meningkatnya taraf kehidupan masyarakat. Kualitas daya listrik yang baik tidak hanya pada unit bisnis yang berskala besar tetapi juga pada pembangkitan skala mikro atau pada PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro). Penyaluran daya dalam hal ini penyaluran tegangan dan arus listrik bolak balik yang sinusoida murni tanpa cacat sangat penting pada pembangkitan tenaga listrik. Cacat gelombang disebabkan oleh timbulnya harmonisa, sedangkan harmonisa disebabkan oleh adanya beban-beban non linier seperti komputer, balast lampu tabung, atau peralatan pensaklaran elektronik rumah tangga lainnya. Adanya harmonisa akan menyebabkan penurunan daya hantar kabel, terjadinya pemanasan yang berlebih pada peralatan listrik dan efisiensi daya listrik yang menurun. Tujuan penelitian ini adalah mereduksi harmonisa arus maupun tegangan serta merancang tapis yang dapat mereduksi harmonisa sampai memenuhi standar IEEE. Jenis tapis yang dikembangkan sampai saat ini adalah tapis aktif yang terbukti dapat menekan kandungan arus harmonisa sampai tingkat yang signifikan. Tapis Daya Aktif Hibrid kombinasi seri dan paralel diusulkan untuk mengatasi masalah ini. Tapis aktif terdiri dari inverter sumber arus yang menginjeksikan arus ke beban untuk mengeliminasi arus harmonisa dan mengkompensasi daya reaktif secara simultan. Untuk pengendalian menggunakan pengukuran arus tunggal yaitu arus sumber dan sebagai sinyal komando arus acuan , tegangan dc-link inverter dipertahankan konstan. Deteksi arus akan mengatur besar kecilnya arus tapis yang akan diinjeksikan ke beban, dengan demikian generator hanya mensuplai tegangan fundamental saja sehingga masalah distorsi gelombang sepanjang saluran distribusi tidak ada. Hasil simulasi menunjukkan bahwa tapis ini dapat mereduksi tingkat harmonisa individual dan Distorsi Harmonik Total sampai tingkat yang signifikan dan memenuhi standart yang telah ditentukan yaitu dari 19,31 % menjadi 3 % atau dibawah 5%.

The increased of public demand towards the quality of electrical power has been growing related to efficiently life .The electrical power quality is not only for the large scale electrica l bisnis but also for Microhydro Power Plant. Electric power flow which means sinusoidal voltage and current without distortion are very important in power generation . Distortion wave from fundamental frequency is called harmonic, and almost of all ha rmonics are caused by non linier load such as computers , electronic ballast tube lamp or other home power electronics switching appliances. The harmonic increases the losses in the power cable and decreases the power factor in the grid. The main purposes of this research is to reduce harmonic level and to determine the most suitable filter design to reduce individual and Total Harmonic Distortion to get significant values which are recommended by IEEE standard. The filter used is active filter which has been developed and successfully operated to keep the harmonic distortion within acceptable limits. Hybrid Active Filter combinations of series and shunt filter have been chosen in this research. This filters work as current sources, connected in parallel with the non linier load, generating the harmonic currents required by the load. Active filter consists of inverter current source to eliminate harmonic and compensate reactive power simultaneously . This method is simple to implement, because it is only required to generate a sinusoidal current in phase with the generator voltage. This method is used to supply the fundamental, avoiding contamination problems along the distribution lines. Simulations test shows that hybrid active filter combinations of series and shunt filter reduce individual and total harmonic by significant level of IEEE standard by 27,06 % to 2,98% or below 5%.

Kata Kunci : Daya Listrik,Reduksi Harmonisa Arus