5 Solusi Masalah Kualitas Daya
5.7 Solusi Masalah Interfrensi Elektromagnetik
5.7.4 Penangkapan dan Pengembalian Emisi ke Sumber
Cara lain untuk mengurangi EMI adalah menangkap emisi dan mengembalikan emisi tersebut ke sumber. Ini bisa dicapai dengan filter IEM. Gambar 5.11 menunjukkan penggunaan filter IEM. Pada gambar tersebut dijelaskan bahwa arus CM (Iao) akan terkumpul pada konduktor-konduktor pembumian dan kembali ke penggerak melalui filter IEM. Filter berisi suatu induktansi inti besar dan induktor fase individu yang membatasi frekuensi-tinggi, arus balik pembumian ke tingkat rendah dalam suplai AC utama. Filter ini juga berisi kapasitor line to ground untuk merubah rute sebagian besar emisi pembumian frekuensi tinggi kembali ke terminal masukan penggerak AC.
Gambar 5.11 Aplikasi Filter IEM
82 Pusat Tekonologi Konversi dan Konservasi Energi (PTKKE) - BPPT
DAFTAR PUSTAKA
1. IEEE Std 1159-1995, “IEEE Recommended Practice for Monitoring Electric Power Quality”, The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., NY, USA, 1995.
2. IEEE Std 1100-1999 (Emerald Book), “IEEE Recommended Practice For Powering
& Grounding Electronic Equipment”, The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., NY, USA, 1999.
3. Power Quality Solutions for Industrial Customers, California Energy Commission:
2000.
4. Power Quality: Customer Financial Impact/Risk Assessment Tool; BC Hydro Power Smart; Vancouver, BC; March 2005.
5. IEC publications are available from IEC Sales Department, Case Postale 131, 3, rue de Varemb., CH-1211, Genve 20, Switzerland Suisse
6. IEC publications are also available in the United States from the Sales Department, American National Standards Institute,West 42nd Street, 13th Floor, New York, NY 10036, USA
7. IEEE publications are available from the Institute of Electrical and Electronics Engineers, 445 Hoes Lane, P.O. Box 1331, Piscataway,NJ 08855-1331, USA
8. IEEE Recommended Practice for Emergency and Standby Power Systems for Industrial and Commercial Applications [IEEE Orange Book]; IEEE Std 446-1995;
IEEE, Inc. ; New York, 1996.
Pusat Tekonologi Konversi dan Konservasi Energi (PTKKE) - BPPT 83
APPENDIX
Appendix A. Daftar Istilah Kualitas Daya
Ketelitian: Kebebasan dari kesalahan pengukuran. Secara umum dinyatakan sebagai persentase ketidaktepatan. Ketelitian peralatan ukur dinyatakan dalam kaitannya dengan ketidakpastian derajat penyimpangan dari satu nilai. Suatu peralatan ukur dengan suatu ketidakpastian 0.1% adalah 99.9% yang akurat. Pada tingkat ketelitian yang lebih tinggi, ketidakpastian secara tipikal dinyatakan dalam bagian-bagian setiap juta (ppm) atau dalam persentase.
Rasio ketelitian: Perbandingan kesalahan peralatan ukur yang dapat ditolerir kepada ketidakpastian dari standar yang digunakan untuk mengkalibrasinya.
Kalibrasi: Proses yang digunakan untuk memverifikasi integritas satu pengukuran.
Proses tersebut membandingkan alat ukur dengan standar terdefinisi dengan baik dari ketelitian yang lebih besar (calibrator) untuk mendeteksi variasi apapun dari parameter kinerja yang ditentukan, dan membuat kompensasi yang diperlukan. Hasilnya kemudian direkam dan disimpan untuk menetapkan integritas dari peralatan ukur yang dikalibrasi.
Tegangan gaya: Sebuah tegangan yang nyata antara kawat penghantar (kondukktor) dan pembumian. Gangguan tegangan yang nyata sama serta pada tahap dari setiap konduktor mengalirkan arus kebumi.
Daya komersial: daya listrik yang disediakan oleh perusahaan utilitas daya listrik.
Kopling: Elemen rangkaian atau unsur-unsur, atau jaringan, yang ditimbang secara umum kepada masukan dan keluaran mesh melalui energi yang ditransfer dari satu rangkaian ke rangkaian lainnya.
Transformator arus (CT): Suatu instrument trafo yang mempunyai lilitan primer dihubungkan secara seri dengan konduktor untuk diukur atau dikontrol
dip :Lihat: sag.
Hilang-data (drop-out): Hilangnya operasi peralatan ukur (sinyal data terpisah) sehubungan adanya noise, sag, atau interupsi (pemutusan).
Tegangan hilang (dropout voltage): Tegangan di mana satu gawai gagal beroperasi.
Kompatibilitas elektromagnetik: Kemampuan gawai, peralatan ukur, atau sistem untuk berfungsi secara memuaskan di dalam lingkungan elektromagnetik tanpa memperhatikan gangguan elektromagnetik yang tidak bisa ditolerir terhadap lingkungan.
Gangguan elektromagnetik: Fenomena elektromagnetik yang dapat menurunkan kinerja satu gawai, peralatan, atau sistem, atau dengan mempengaruhi kerja peralatan/sistem yang kurang baik atau tanpa daya.
84 Pusat Tekonologi Konversi dan Konservasi Energi (PTKKE) - BPPT Lingkungan elektromagnetik: Keseluruhan fenomena elektromagnetik yang sudah ada pada satu lokasi.
Kepekaan elektromagnetik: Ketidakmampuan suatu gawai, peralatan, atau sistem untuk bekerja tanpa adanya degradasi gangguan elektromagnetik yang dihadapinya.
Catatan: kepekaan adalah kurangnya kekebalan.
Peralatan dengan konduktornya dibumikan: Konduktor digunakan untuk menghubungkan bagian-bagian yang tidak bertegangan, saluran, raceways, dan peralatan ke penghantar bumi (netral) dan membumikan elektroda pada peralatan layanan (panel utama) atau kedua sistem secara terpisah (misalnya trafo pemisah).
mode kegagalan: Efek kegagalan diobservasikan
Fliker: Kondisi keadaan tidak pasti dari sensasi visual yang diinduksikan oleh stimulus cahaya melalui luminansi atau fluktuasi distribusi spektral dengan waktu.
Penyimpangan frekuensi: Satu peningkatan atau penurunan frekuensi daya. Durasi penyimpangan frekuensi dapat berasal dari beberapa siklus dalam beberapa jam.
Fundamental (komponen): Komponen dari orde satu (50 atau 60 Hz) dari jumlah periodik deret Fourier.
Pembumian: Sambungan konduktor yang disengaja atau tidak melalui satu rangkaian atau bagian peralatan yang dihubungkan ke bumi, atau ke beberapa rangka.
Catatan: Pembumian ini digunakan untuk menentukan dan menjaga potensial bumi atau potensial terhadap konduktor yang terhubung dan mengalirkan arus tanah ke dan dari bumi.
Pembumian loop: Suatu sistem pembumian radial dengan jalur bagian yang mengalirkan antara dua badan yang telah terhubung ke bumi.
Harmonisa (komponen): Sebuah komponen yang ordernya lebih besar dari kuantitas periodik Deret Fourier. Frekuensi gelombang dengan kelipatan dari frekuensi dasarnya.
Isi harmonis: Kuantitas diperoleh dengan cara mengurangi komponen dasar dari satu kuantitas alternating.
Imunitas: Kemampuan satu gawai, peralatan, atau sistem untuk beroperasi tanpa adanya degradasi terhadap gangguan elektromagnetik
Impuls: Sebuah pulsa, untuk satu aplikasi yang diberikan untuk mendekati satu unit pulsa. Ketika digunakan dalam monitoring kualitas daya, istilah impulsif transien sebagai pengganti impuls.
Pusat Tekonologi Konversi dan Konservasi Energi (PTKKE) - BPPT 85 Impulsif transien: Sebuah perubahan frekuensi nonpower yang seketika dalam kondisi posisi ajek dari tegangan atau arus yang searah terhadap polaritas (terutama salah satu kutub, baik positif atau negatif).
Seketika: julat waktu dari siklus 0.5 dari frekuensi daya ketika digunakan untuk mengukur durasi dari variasi jangka waktu singkat sebagai sebuah modifier.
Interharmonic (komponen): komponen frekuensi dari satu kuantitas periodik yang bukan satu bilangan bulat berbagai frekuensi yang mana sistem suplai yang didesain untuk beroperasi (misalnya, 50 Hz atau 60 Hz).
Gangguan sesaat: jenis variasi gangguan waktu singkat. Rugi tegangan (< 0.1 pu) di atas satu atau lebih fasa konduktor dalam perioda waktu antara 0.5 siklus dan 3 detik Gangguan (sistem tenaga listrik): Gangguan yang tidak digolongkan sebagai gangguan sesaat.
Gangguan sementara (monitoring kualitas daya): Jenis variasi gangguan waktu singkat. Rugi tegangan (< 0.1 pu) terhadap satu atau lebih fasa konduktor untuk sementara waktu perioda antara 3 detik dan 1 menit.
Pembumian terisolasi: Konduktor yang dibumikan terhadap peralatan yang dibatasi dengan saluran yang sama atau raceway sebagai konduktor suplai. Konduktor ini mungkin saja dibatasi dari bahan metalik raceway dan semua titik pembumian. Itu berasal dari kotak kontak atau peralatan terisolasi yang dapat dimasukan blok terminal dan mengakhiri di titik netral serta pembumian dibatasi oleh sumber daya.
Isolasi: Pemisahan satu bagian sistem dari pengaruh yang tidak diinginkan bagian lain Variasi tegangan jangka waktu lama: Lihat: variasi tegangan, janga waktu lama.
Momentari-sesaat (monitoring kualitas daya): Rentang waktu pada frekuensi daya dari 30 siklus sampai 3 detik ketika digunakan untuk mengukur variasi jangka waktu singkat sebagai sebuah modifier.
Gangguan sesaat: Lihat:gangguan, sesaat.
Noise: Sinyal listrik yang tidak dikehendaki menghasilkan efek yang tidak diinginkan dalam rangkaian sistem kontrol. (Dalam panduan ini, sistem kontrol ditujukan untuk mencakup alat-alat elektronika sensitif secara keseluruhan atau sebagian)
Tegangan nominal (Vn): Sebuah nilai nominal yang diberikan kepada rangkaian atau sistem dengan maksud untuk menjelaskan kelas tegangan.
Beban nonlinier: Beban listrik ajek yang menggambarkan arus terputus (discontinuously) atau impedansi bervariasi di dalam siklus input bentuk gelombang tegangan bolak-balik.
86 Pusat Tekonologi Konversi dan Konservasi Energi (PTKKE) - BPPT Tegangan mode normal: Tegangan yang tampak antara konduktor rangkaian aktif, tetapi tidak antara konduktor pembumian dan konduktor rangkaian aktif.
Notch: Mengeluarkan gangguan dari bentuk gelombang tegangan daya normal, kurang dari 0.5 siklus, yang pada awalnya dari polaritas kebalikan dibandingkan bentuk gelombang dan begitu dikurangi dari bentuk gelombang normal dalam kaitan dengan nilai puncak tegangan gangguan. Hal ini meliputi rugi tegangan sampai dengan 0.5 siklus.
Transien ber-osilasi: Perubahan frekuensi nonpower seketika dalam kondisi ajek dari tegangan atau arus meliputi kedua nilai polaritas positif atau negatif.
Tegangan lebih: Ketika digunakan untuk menggambarkan satu jenis variasi durasi yang lama, mengacu pada satu tegangan yang diukur mempunyai satu nilai lebih besar dari tegangan nominal untuk satu perioda waktu tertentu lebih besar dari 1 menit. Nilai tipikal adalah 1.1-1.2 pu.
Pergeseran fasa: Pergeseran dalam waktu dari satu bentuk gelombang relatif ke yang lain dari frekuensi yang sama dan content harmonis
Trafo potensial (PT): Trafo instrumen yang mempunyai lilitan primer dihubungkan secara paralel dengan satu rangkaian supply daya, tegangan yang akan diukur atau dikendalikan.
Gangguan daya: Penyimpangan dari nilai nominal (atau dari beberapa ambang batas dipilih berbasis pada toleransi beban) dari input karakteristik daya bolak balik.
Kualitas daya: Konsep daya dan pembumian terhadap peralatan yang sensitif dalam satu cara yang dioperasikan pada peralatan tersebut.
Presisi: Kebebasan dari kesalahan acak.
Pulsa: Suatu variasi terjal yang terjadi secara mendadak dalam jangka waktu singkat baik yang diakibatkan oleh listrik maupun oleh kuantitas fisik diikuti dengan cepat kembali ke nilai awal.
Kesalahan acak: Kesalahan tidak berulang, misalnya, noise atau sesuatu yang dapat berubah karena faktor lingkungan yang berubah.
Catatan: Untuk beberapa alat ukur, kesalahan acak biasanya lebih kecil dibandingkan dengan toleransi alat ukur.
Sag: Suatu kejadian adanya pengurangan antara 0.1 - 0.9 pu pada frekuensi tegangan rata-rata atau arus rata-rata untuk jangka waktu 0.5 siklus hingga 1 menit. Umumnya nilainya antara 0.1 - 0.9 pu.
Catatan: Untuk memberikan gambaran nilai numerik dari sag, maka ini berarti bahwa tegangan menurun sekitar 20% dari tegangan normalnya.
Pusat Tekonologi Konversi dan Konservasi Energi (PTKKE) - BPPT 87 Shield: Bahan pelindung yang terbuat dari metal biasanya digunakan pada kabel instrumen yang terdapat di luar isolasi dari penghantar tersebut. Tujuannya adalah untuk melindung terjadinya gesekan kabel tersebut dan agar tidak timbul elektrostatik serta untuk mengurangi pengaruh adanya interferensi elektromagnetik
Shielding: Digunakan untuk melindungi penghantar atau ferromagnetik antara sumber yang berpotensi menimbulkan gangguan dengan rangkaian yang sensitif. Pelindung digunakan untuk memproteksi kabel data dan kabel daya dan rangkaian elektronik.
Bentuknya bisa berupa metal yang berbentuk batangan, selubung, atau pembungkus disekitar rangkaian sumber atau rangkaian penerima.
Variasi tegangan waktu singkat: Lihat: variasi tegangan, waktu singkat.
Slew rate: Tingkat perubahan tegangan bolak-balik, yang dinyatakan dalam volt per detik satu kuantitas seperti volt, frekuensi, atau temperatur
Sustained: Digunakan sebagai jumlah untuk mengukur jangka waktu satu gangguan tegangan, mengacu pada variasi waktu jangka waktu lama (misalnya lebih besar dari 1 menit).
Swell: Adanya peningkatan tegangan atau arus rata-rata pada frekuensi daya dalam jangka waktu dari 0.5 siklus - 1 menit. Bisanya nilai berada antara 1,1 - 1.8 pu.
Kesalahan Sistemik (Systemic error): Merupakan gangguan yang terjadi secara berulang, misalnya gangguan nol, gangguan skala, dan gangguan linearitas.
Pemutusan sementara: lihat interupsi pemutusan Toleransi: Variasi yang dapat diijinkan dari nilai nominal.
Total harmonic distortion disturbance level: Tingkat karena adanya gangguan elektromagnetik yang merupakan gabungan dari beberapa gangguan dalam suatu sistem. Perbandingan antara gangguan harmonis rata-rata terhadap nilai kuantitas fundamental, yang dinyatakan dalam persen fundamental.
Traceability: Kemampuan untuk membandingkan peralatan ukur kalibrasi tehadap standar ketelitian lebih tinggi. Standar tersebut dibandingkan dengan standar lainnya, bahkan dapat dibandingkan suatu standar nasional laboratorium.
Transien: Menyinggung atau menjelaskan peristiwa atau jumlah bervariasi antara dua kondisi ajek berurutan selama satu interval waktu yang singkat dibandingkan dengan skala waktu. Transien mungkin berupa satu impuls atau beberapa impuls yang merupakan gelombang ber-osilasi.
Undervoltage: Tegangan terukur yang mempunyai satu nilai kurang dari tegangan nominal untuk satu periode waktu tertentu lebih besar dari 1 menit, bila mengacu kepada nilai jangka waktu variasi tegangan. Nilainya berada antara 0.8 - 0.9 pu.
88 Pusat Tekonologi Konversi dan Konservasi Energi (PTKKE) - BPPT Perubahan tegangan: Adanya variasi tegangan rata-rata atau tegangan puncak antara yang terjadi secara berurutan yang waktu durasinya tidak ditentukan.
Voltage dip: Lihat: sag.
Distorsi (penyimpangan) tegangan: Banyaknya penyimpangan terhadap bentuk gelombang sinus nominal pada tegangan bolak-balik.
Fluktuasi tegangan: Suatu rangkaian perubahan tegangan atau adanya variasi siklus tegangan.
Ketidakseimbangan tegangan sistem fasa banyak: Deviasi maksimum antara tegangan fasa tiga tehadap tegangan rata-rata fasa tiga. Perbandingan komponen urutan negatif atau komponen urutan nol terhadap komponen urutan positif, biasanya dinyatakan dalam persen.
Putus tegangan (voltage interruption): Hilangnya suplai tegangan sistem satu fasa atau lebih. Biasanya diindikasikan dengan adanya gangguan lain yang biasa, misalnya sesaat, sementara, atau pun terus menerus.
Pengaturan tegangan: Tingkat pengaturan atau stabilitas tegangan rata-rata pada beban. Kadangkala dikaitkan dengan parameter lain, seperti perubahan tegangan masuk, perubahan beban, atau perubahan temperatur.
Penyimpangan tegangan berdurasi lama: Adanya variasi nilai tegangan rata-rata dari tegangan nominal dalam waktu lebih besar dari 1 menit. Penggambaran mengenai variasi tegangan waktu lama (misalnya tegangan kurang, tegangan lebih, atau pemutusan tegangan).
Penyimpangan tegangan berdurasi singkat: Adanya variasi nilai tegangan rata-rata dari tegangan nominal dalam waktu singkat dimana waktunya lebih dari 0,5 siklus tetapi kurang atau sama dengan 1 menit. Biasanya variasi tegangan yang termasuk waktu singkat digambarkan sebagai bentuk gangguan seperti swell, sag ataupun pemutusan yang waktunya bisa seketika, sesaat ataupun sementara.
Penyimpangan bentuk gelombang: Sebuah penyimpangan yang terjadi pada suatu gelombang sinus ideal dalam keadaan ajek pada frekuensi daya yang ditandai oleh penyimpangan spektral.
Pusat Tekonologi Konversi dan Konservasi Energi (PTKKE) - BPPT 89 ISTILAH DAN SINGKATAN
A : amper
Ac : arus bolak balik
ASD : kecepatan yang dapat diatur CRT : tabung sinar katoda
CT : transformator arus CVT : trafo tegangan tetap Dc : arus searah
DMM : multimeter digital DVM : voltmeter digital EFT : listrik transien
EMC : kompatibilitas elektromagnetik Emf : daya elektromotif
EMF : medan elektromagnetik EMI : interferensi elektromagnetik ESD : pelepasan muatan elektrostatik Hz : hertz; siklus per detik
LC : kapasitor-induktor MOV : oksida-logam varistor
MCOV : maksimum tegangan operasi yang kontinyu MTBF : gangguan antar waktu rata-rata
NEMP : pulsa elektromagnetik nuklir PC : komputer pribadi
PLC : pengontrol logika dapat diprogram PT : trafo tegangan
RAM : Random-Access Memory RFI : interferensi frekuensi radio Rms : root-mean-square (nilai efektif) RVM : voltmeter
SCR : penyearah-pengontrol silikon SPD : gawai pelindung surja
THD : total distorsi harmonisa TVSS : surja tegangan transien NAIK : sumber daya tak terputus V : volts
VOM : volt-ohm meter