HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2. Dampak Harmonisa Terhadap I 1 dan I t
4.2.1. Pendahuluan
Data dan analisis meliputi dampak harmonisa terhadap I1dan It pada THDi tetap; dampak THDi terhadap It pada I1 tetap; dampak THDi terhadap I1 pada It tetap
dan It dihitung berdasarkan I1 dan THDi kemudian berdasarkan data tersebut dibentuk kurvanya lalu dilakukan analisisnya.
4.2.2. Data dan analisis
4.2.2.1.Data I1 dan It pada THDi tetap
Untuk menghitung ketelitian pengukuran dilakukan sesuai uraian pada sub bab 3.7. Data dan Ketelitian Pengukuran dapat dilihat pada Lampiran 1.
Pada I1 dan It untuk THDi tetap hasil error pengukuran diperlihatkan berikut ini : Pada I1 : μa minimum = 0,00272 dan μa maksimum : 0,00582 Pada ItavTHDi 1,5 % : μa minimum = 0,00164 dan μa maksimum : 0,00352
Pada ItavTHDi 45 % : μa minimum = 0,00164 dan μa maksimum : 0,00305 Pada Itav THDi 80 % : μa minimum = 0,00196 dan μa maksimum : 0,00305 Dari data diatas jelas bahwa μa sangat kecil dibandingkan dengan nilai rata-ratanya arus, baik I1av maupun Itav(av = average= rata-rata) dengan kata lain pemgukuran ini sangat teliti dan selanjutnya I1av dan Itav disebut saja I1 dan It.
Nilai error pengukuran THDi sangat kecil untuk beban non linier yaitu 0,196 terhadap THDi rata-rata 45 dan 0,232 terhadap THDi rata-rata 80. Sedangkan untuk beban linier errornya 0,124 terhadap 1,5 cukup kecil tapi karena nilai THDi = 1,5% ini hanya untuk menunjukkan bahwa beban tersebut adalah beban linier maka pengukuran ini teliti selanjutnya dalam uraian berikut disebutkan nilai THDi adalah THDi rata-rata. Terjadinya kesalahan(error) ini karena adanya error alat ukur yang digunakan (kelas ketelitian alat ukur), lingkungan pengukuran seperti suhu,
kelembaban ruang ukur, kesalahan observasi dan lainnya. I1 dan It pada THDi tetap hasil ukur dan hasil hitung pakai Persamaan (6) yaitu: It = I1 , dicantumkan pada Tabel 4.6 berikut.
Tabel 4.1 Data Arus I1 dan It pada THDi Tetap
I1 It (THDi 1,5%) ukur hitung It(THDi 45%) ukur hitung It(THDi 80%) ukur hitung 0,312 0,317 0,312 0,347 0,343 0,408 0,400 0,375 0,379 0,375 0,41 0,406 0,482 0,474 0,437 0,443 0,437 0,487 0,480 0,557 0,5505 0,500 0,507 0,500 0,553 0,548 0,650 0,640 0,750 0,761 0,750 0,835 0,822 0,965 0,960 1,000 1,014 1,000 1,102 1,097 1,291 1,281 1,250 1,260 1,250 1,392 1,371 1,621 1,601 1,750 1,762 1,750 1,952 1,919 2,252 2,241 2,250 2,265 2,250 2,505 2,467 2,892 2,881 2,750 2,760 2,750 3,038 3,016 3,541 3,522 3,250 3,267 3,250 3,607 3,564 4,175 4,162 3,750 3,795 3,750 4,162 4,112 4,832 4,802 4,500 4,567 4,500 5,012 4,934 5,795 5,762 5,000 5,070 5,000 5,533 5,484 6,502 6,403 6,250 6,297 6,250 6,931 6,850 8,137 8,003 7,500 7,580 7,500 8,361 8,224 9,665 9,604
Untuk dapat mengamati perbedaan arus hasil ukur dengan arus hasil perhitungan dan pengaruh harmonisa terhadap arus maka dibentuk kurva It vs I1
sebagaimana Gambar 4.1 berikut:
Gambar 4.1 Kurva It vs I1 pada THDi tetap Keterangan Gambar (4.1) :
Kurva It 1,5 : Kurva It ukur vs I1pada THDi1,5 % Kurva Ihtg 1,5 : Kurva It hitung vs I1pada THDi1,5 % Kurva It 45 : Kurva It ukur vs I1 pada THDi 45 % Kurva Ihtg 45 : Kurva Ithitung vs I1pada THDi 45 %
Kurva It 80 : Kurva It ukur vs I1 pada THDi 80 % Kurva Ihtg 80 : Kurva Ithitung vs I1pada THDi 80 %
Mengamati data pada Tabel 4.1 dan kurva pada Gambar 4.1 : It ukur sangat mendekati It hitung pada THDi yang sama.
Hal ini terlihat pada data Tabel 4.1 dan kurva It ukur vs I1serta kurva Ithitung vs I1
berhimpit baik pada THDi 1,5% ; 45% dan pada THDi 80%. It hitung dihitung menurut Persamaan (6).
Dari data Tabel 4.1 dan kurva Gambar 4.1 tersebut diatas jelas bahwa jika I1 naik It juga naik dan semakin besar THDi maka kenaikan It semakin besar dari I1. Hal ini sesuai dengan Persamaan (6) yaitu : I1 = It
Pada THDi = 1,5%, maka It = 1,000112494 I1≈ 1,0 I1
Dari Persamaan diatas jelas bahwa It mendekati sama dengan I1 Pada THDi = 45%, maka It = 1,0965856 I1≈ 1,1 I1
Dari Persamaan diatas jelas bahwa It lebih besar dari I1 sebesar 1,1 I1 Pada THDi = 80%, maka It = 1,280624847 I1≈ 1,281 I1
Dari Persamaan diatas jelas bahwa It lebih besar dari I1 sebesar 1,281 I1
Dari Persamaan (6) jelas bahwa jika harmonisa tidak ada maka I1 = It dan jikaTHDi = 100% maka It = I1 = I1 = 1,414 I1; semakin besar THDi
maka It semakin melebihi I1 atau semakin besar kandungan harmonisa beban maka It semakin jauh melebihi I1, dengan kata lain jika kandungan harmonisa semakin besar maka arus yang masuk ke kumparan trip rele semakin besar sekalipun arus sinusoidal tetap.
4.2.2.2.Data THDi dan It pada I1 tetap
Untuk menghitung ketelitian pengukuran dilakukan sesuai uraian pada sub bab 3.7. Data dan Ketelitian Pengukuran It dapat dilihat pada Lampiran 2.
Pada THDi dan It untuk I1 tetap hasil error pengukuran diperlihatkan berikut ini : Untuk It :
Pada I1= 2,5 A: μa minimum = 0,00196 dan μa maksimum : 0,00352 Pada I1= 3 A : μa minimum = 0,00233 dan μa maksimum : 0,00352
Pada I1= 3.5 A : μa minimum = 0,00176 dan μa maksimum : 0,00352 Pada I1= 4 A : μa minimum = 0,00248 dan μa maksimum : 0,00502 Pada I1= 5 A : μa minimum = 0,00233 dan μa maksimum : 0,00403
Pada I1= 6 A : μa minimum = 0,00233 dan μa maksimum : 0,00403 Untuk I1: μa minimum = 0,00233 dan μa maksimum : 0,00422
Untuk THDi : μa minimum = 0,088 dan μa maksimum : 0,124
Dari data diatas jelas bahwa μa sangat kecil dibandingkan dengan nilai rata-ratanya arus, baik I1av maupun Itav (av = average= rata-rata) sehingga pengukuran ini sangat teliti dan selanjutnya Itav disebut saja It dan I1av disebut I1.
Demikian juga untuk pengukuran THDi dimana μa juga kecil dan pengukuran ini juga teliti sehingga selanjutnya THDiav disebut saja THDi. Terjadinya kesalahan (error) ini karena adanya error alat ukur yang digunakan (kelas ketelitian alat ukur), lingkungan pengukuran seperti suhu, kelembaban ruang ukur, kesalahan observasi
dan lainnya.
THDi dan It pada I1 tetap hasil ukur dan hasil hitung pakai Persamaan (6) yaitu : It = I1 dicantumkan pada Tabel 4.2 berikut.
Tabel 4.2. Data THDi dan It pada I1 tetap THDi (%) (I1=2,5A) It (A) (I1= 3 A) It (A) (I1=3,5A) It(A) (I1=4 A) It (A) (I1 = 5 A) It (A) (I1=6A) It (A)
Keterangan: u = hasil pengukuran; h = hasil perhitungan
Kemudian dari data Tabel 4.15.dibentuk kurva THDi vs It ukur pada I1 = 2,5 A; I1=3A ; I1=3,5 A ; I1= 4A ; I1= 5 A dan pada I1= 6A sebagaimana Gambar 4.2 berikut: 1,5 u h 2,51 2,50 u h 3,01 3,00 u h 3,51 3,50 u h 4,01 4,00 u h 5,02 5,00 u h 6,02 6,00 10,4 2,53 2,51 3,04 3,02 3,54 3,52 4,04 4,02 5,05 5,03 6,08 6,03 20,5 2,57 2,55 3,08 3,06 3,50 3,57 4,10 4,08 5,14 5,10 6,15 6,12 32,0 2,64 2,62 3,18 3,15 3,69 3,67 4,22 4,20 5,28 5,25 6,33 6,30 41,3 2,72 2,70 3,28 3,25 3,81 3,79 4,35 4,33 5,46 5,41 6,53 6,49 54,2 2,86 2,84 3,43 3,41 4,01 3,98 4,6 4,55 5,72 5,69 6,86 6,82 65,3 3,01 2,99 3,61 3,58 4,20 4,18 4,82 4,78 6,01 5,97 7,21 7,17 70,4 3,13 3,10 3,69 3,67 4,30 4,28 4,92 4,89 6,16 6,11 7,38 7,34 82,0 3,25 3,23 3,91 3,88 4,56 4,53 5,22 5,17 6,51 6,47 7,81 7,76 84,0 3,29 3,27 3,95 3,92 4,59 4,57 5,26 5,22 6,56 6,53 7,91 7,84
Gambar 4.2. Kurva It vs THDi pada I1 tetap Keterangan Gambar:
Kurva It(I1=2,5) : Kurva It vs THDi pada I1 = 2,5 A Kurva It( I1= 3A) : Kurva It vs THDi pada I1 = 3 A Kurva It(I1=3,5) : Kurva It vs THDi pada I1 = 3,5 A Kurva It(I1= 4A) : Kurva It vs THDi pada I1 = 4 A Kurva It(I1=5A) : Kurva It vs THDi pada I1 = 5 A KurvaIt( I1= 6A) : Kurva It vs THDi pada I1 = 6 A
Dari data Tabel 4.2 dan kurva Gambar 4.2 diatas jelas bahwa pada I1 tetap
ternyata semakin besar kandungan harmonisa pada beban atau THDi makin besar maka It semakin besar. Ini sesuai dengan Persamaan (6) yaitu :
It = I1 ; Jika k = dan diasumsikan sebagai suatu
konstanta maka It = k I1dan karena THDi pangkat dua dan bertanda plus maka kurva bertambah dan melengkung kearah atas.
Dengan demikian It sebanding dengan I1. Dari Persamaan ini jelas bahwa sekalipun I1 tetap tapi karena THDi berubah atau makin besar maka Itjuga berubah atau makin besar namun tidak linier.
4.2.2.3. Data THDi dan I1 pada It tetap
Untuk menghitung ketelitian pengukuran dilakukan sesuai uraian pada sub bab 3.7. Data dan Ketelitian Pengukuran I1 dapat dilihat pada Lampiran 3.
Data Hasil Ukur I1dan Ketelitian Pengukuran I1:
Pada THDi dan I1 untuk It tetap hasil error pengukuran diperlihatkan berikut ini: Untuk I1:
Pada It = 2,5 A: μa minimum = 0,00176 dan μa maksimum : 0,00403 Pada It = 3 A : μa minimum = 0,00233 dan μa maksimum : 0,00352
Pada It = 3.5 A : μa minimum = 0,00233 dan μa maksimum : 0,00403 Pada It = 4 A : μa minimum = 0,00233 dan μa maksimum : 0,00412 Pada It = 5 A : μa minimum = 0,00292 dan μa maksimum : 0,00403
Pada It = 6 A : μa minimum = 0,00292 dan μa maksimum : 0,00457
Untuk It: μa minimum = 0,00233 dan μa maksimum : 0,00422
Untuk THDi: μa minimum = 0,088 dan μa maksimum : 0,124 Dari data diatas jelas bahwa μa sangat kecil dibandingkan dengan nilai rata-ratanya
arus, baik Itav maupun I1av (av = average= rata-rata) sehingga pengukuran ini sangat teliti dan selanjutnya I1av disebut saja I1dan Itav disebut It.
Demikian juga untuk pengukuran THDi dimana μa juga kecil dan pengukuran ini juga teliti sehingga selanjutnya THDiav disebut saja THDi.
Terjadinya kesalahan (error) ini karena adanya error alat ukur yang digunakan (kelas ketelitian alat ukur), lingkungan pengukuran seperti suhu, kelembaban ruang ukur, kesalahan observasi dan lainnya.
THDi dan I1 pada It tetap hasil ukur dan hasil hitung pakai Persamaan (6) yaitu : It = I1 dicantumkan pada Tabel 4.3 berikut.
Tabel 4.3 Data THDi dan I1 pada It tetap THDi (%) I1(A) (It=2,5A) u h I1(A) (It=3A) u h I1(A) (It =3,5A) u h I1(A) (It =4A) u h I1(A) (It=5A) u h I1(A) (It = 6A) u h 1,5 2,51 2,49 3,02 2,99 3,52 3,49 4,02 3,99 5,02 4,99 6,02 5,99 10,4 2,50 2,48 3,00 2,98 3 ,50 3,48 3,99 3,97 4,99 4,97 5,98 5,96 20,5 2,47 2,45 2,95 2,93 3,44 3,42 3,92 3,91 4,91 4,89 5,89 5,87 32 2,40 2,38 2,86 2,85 3,35 3,33 3,83 3,81 4,78 4,76 5,74 5,71 41,3 2,36 2,31 2,79 2,77 3,24 3,23 3,71 3,69 4,64 4,62 5,57 5,54 54,2 2,22 2,20 2,65 2,63 3,08 3,07 3,53 3,51 4,41 4,39 5,29 5,27 65,3 2, 11 2,09 2,53 2,51 2,95 2,93 3,36 3,34 4,19 4,18 5,02 5,02 70,4 2,05 2,04 2,47 2,45 2,87 2,86 3,27 3,25 4,09 4,08 4,92 4,90 82 1,94 1,93 2,32 2,31 2,72 2,70 3,11 3,09 3,88 3,86 4,65 4,63 84 1,92 1,91 2,31 2,29 2,69 2,67 3,07 3,06 3,85 3,82 4,60 4,59 Keterangan : I1 u = I1 hasil pengukuran ; I1 h = I1hasil perhitungan
Dengan demikian jelas bahwa I1 ukur sesuai dengan I1 hitung yang berdasarkan Persamaan (6).
Kemudian dari data Tabel 4.3.dibentuk kurva THDi vs I1 ukur pada It = 2,5 A; It =3A; It =3,5 A; It = 4A; It = 5 A dan pada It = 6A sebagaimana Gambar 4.3 berikut:
Gambar 4.3 Kurva THDi vs I1 pada It tetap Keterangan Gambar:
Kurva I1(It=2,5A) : Kurva I1 vs THDi pada It = 2,5 A Kurva I1( It= 3A) : Kurva I1 vs THDi pada It = 3 A Kurva I1(It=3,5A) : Kurva I1vs THDi pada It = 3,5 A Kurva I1(It= 4A) : Kurva I1 vs THDi pada It = 4 A Kurva I1(It=5A) : Kurva I1 vs THDi pada It = 5 A Kurva I1(It= 6A) : Kurva I1 vs THDi pada It = 6 A
I1
THDi
Dari data di Tabel 4.3 dan Kurva Gambar 4.3 jelas bahwa semakin besar THDi maka I1 semakin kecil atau menurun. Berdasarkan Persamaan (6) yaitu: I1 = atau I1 = dimana k = . Jelas bahwa jika THDi naik
maka k juga makin besar dan karena k adalah bilangan pembagi tentu I1
semakin kecil pada It tetap dan karena THDi pangkat dua dan bertanda plus maka kurva bertambah dan melengkung kearah bawah.
Dengan demikian jelas bahwa dampak harmonisa atau THDi terhadap I1 dan It
adalah jika harmonisa (THDi) bertambah maka It juga bertambah dan I1 menurun sekalipun pertambahan It dan penurunan I1 tidak linier.
