Pengaruh distorsi harmonik terhadap faktor daya

MANGOPO, Dultudes, Ir. Tumiran, M.Eng.,Ph.D

2007 | Tesis | S2 Teknik Elektro

Salah satu permasalahan kualitas daya adalah permasalahan harmonik. Definisi harmonik adalah salah satu komponen sinusoidal dari suatu periode bentuk gelombang yang mempunyai satu frekuensi yang merupakan kelipatan bulat dari frekuensi fundamentalnya. Secara umum, bentuk gelombang tegangan dan arus yang tidak sinusoidal pada jaringan distribusi disebabkan oleh beban taklinier. Masalah harmonik ini sangat menganggu bahkan merugikan sistem bila melebihi batas standar yang ditetapkan. Secara garis besar pengaruh harmonik pada sistem distribusi tenaga listrik tergantung pada sumber harmonik, letak sumber harmonik dan karakteristik jaringan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh distorsi harmonik terhadap faktor daya diberbagai bus pada sistem distribusi tenaga listrik, total distorsi harmonik tegangan dan total distorsi arus harmonik pada setiap bus dan cabang. Jenis beban taklinier yang digunakan adalah converter 12 pulsa dengan menggunakan simulasi program EDSA (Electrival Distribution and Transmission System Analysis). Penelitian ini menggunakan data kasus uji-sistem (test system) IEEE : Sistem distribusi tenaga listrik 24 bus di industri. Sumber harmonik yang diinjeksi berada pada bus 201. Dari hasil penelitian ini menyatakan bahwa total distorsi tegangan harmonik yang paling besar terdapat pada bus 201 dengan nilai THDV 2.62% dan dengan faktor daya 0.47 dan nilai THDV yang terkecil sebesar 0.48% terdapat pada bus 50 dan dengan faktor daya 0.66. Sedangkan total distorsi arus harmonik yang paling besar terdapat pada bus 201 dengan nilai THDI 10.22% dan dengan faktor daya 0.47 dan nilai THDI yang terkecil sebesar 0.41% terdapat pada bus 50 dan dengan faktor daya 0.66. Dari hasil analisis bahwa faktor daya terbesar sebelum dan sesudah ada harmonik adalah 0.89 dan 0.66 terdapat pada bus 50 dan faktor daya terkecil sebelum dan sesudah ada harmonik adalah 0.63 dan 0.36 terdapat pada bus 41. Setelah dievaluasi dengan standar IEEE 519-1992 nilai THDV dan THDI yang dihasilkan masih dibawah batas standar. Dari hasil analisis pada grafik menunjukkan bahwa ada pengaruh distorsi harmonik terhadap faktor daya diberbagai bus. Hal ini dapat dilihat dari nilai faktor daya yang dihasilkan rata-rata masih rendah yang diakibatkan oleh adanya beban taklinier yang mengandung harmonik pada komponen-komponen atau peralatan-peralatan industri.

Harmonics are parts of power quality problems. According to the definition, harmonic is sinusoidal component of the wave period having frequency being equal to integer multiplication of fundamental component frequency value. Generally, the non sinusoidal waveform at voltage and current which is present in the distribution line, are caused by nonlinier load. Harmonic will be a problem when it is value exceeds related standard. This research was to analysis the effect of harmonic distorsion to power factor, total voltage harmonic and the total current harmonic distorsion on every distribution bus and every branch. This kinds of nonlinier loads is 12 pulse converter. Simulation was carried at using EDSA (Electrival Distribution and Transmission System Analysis). The configuration of test system was consist of a - 24 bus balance industrial distribution system. The harmonic sources were injected at bus 201. The research result showed that the largest harmonic voltage distortion was in the bus 201 with THDV of 2.62% and which power factor of 0.47 and the THDV smallest was in the bus 50 with the value of the THDV as big as 0.48% and the power factor of 0.66. While biggest harmonic current distortion was in the bus 201 with THDI value of 10.22% and the power factor of 0.47 and value THDI smallest found in the bus 50 with THDI value as big as 0.41% and has power factor of 0.66. The result showed that the largest power factor before and after of harmonic with 0.89 and 0.66 was in the bus 50 and the value the smallest power factor before and after of harmonic with 0.63 and 0.36 was in the bus 41. After evaluated standardly IEEE 519-1992 the value THDV and THDI that produced being to still under standard limit. The result analysis showed that there was some effect of harmonic distortion to power factor. This matter was visible from the power factor value that produced low average low that caused by nonlinier load existence that contained harmonic in components or industrial devices.

Kata Kunci : Distorsi Harmonik,Faktor Daya,Distribusi Tenaga Listrik,voltage, current, harmonics distorsion and power factor