BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Simulasi Aliran Daya Pada Sistem Dengan Menggunakan ETAP 31
4.2.2 Simulasi harmonisa beban electric arc furnace
Analisis kontribusi beban industri jenis EAF diamati pada beberapa lokasi.
Beban yang diamati terdiri dari 12 buah SR yang terhubung ke beban-beban EAF yang terpasang masing-masing pada Bus 24, Bus 25, dan Bus 26. Kontribusi harmonisa dari beban-beban tersebut dianalisis secara individual dan berkelompok.
4.2.2.1 Harmonisa yang dihasilkan EAF pada Bus 24
Bagian ini menganalisis kontribusi beban industri jenis EAF pada jaringan.
Beban yang diamati berupa 12 buah SR yang terhubung ke beban-beban EAF pada Bus 24.
a. Beban disimulasikan secara individual
Bagian ini menganalisis kontribusi harmonisa dari beban EAF yang terpasang pada bus 24 secara individual tanpa ada kontribusi dari beban lain yang terpasang pada jaringan. Hasil simulasi ditunjukkan pada Tabel 4.12. Dikarenakan seluruh karakteristik beban EAF yang diamati sama dan jumlah beban yang terpasang pada tiap-tiap bus tidak berbeda jauh, sehingga hanya dilakukan satu simulasi harmonisa.
Tabel 4.12 Hasil Simulasi Harmonisa Beban EAF Pada Bus 24 Secara Individual Orde
Harmonisa
Dua Beban SR Terpasang
Empat Beban SR Terpasang
Enam Beban SR Terpasang IHDV% IHDI% IHDV% IHDI% IHDV% IHDI%
2 0.30 4.44 0.61 4.42 0.91 4.39
4 0.34 2.49 0.67 2.42 0.97 2.34
5 1.38 8.02 2.65 7.70 3.78 7.34
7 1.07 4.46 2.00 4.16 2.78 3.85
8 0.20 0.71 0.36 0.66 0.49 0.60
THDV% 1.82 3.46 4.90
THDI% 10.52 10.12 9.68
Dari hasil simulasi dapat dilihat terjadinya peningkatan nilai harmonisa tegangan dan penurunan nilai harmonisa arus setiap kali penambahan beban. Setiap kali beban ditambah sebesar 21,18 MW terjadi peningkatan nilai THDV sebesar 1.44% - 1.64%, sedangkan terjadi penurunan nilai THDI sekitar 0.4% -0.44%.
b. Beban disimulasikan secara kelompok
Pada bagian ini dianalisis kontribusi beban industri jenis EAF pada jaringan.
Beban yang diamati berupa 12 buah SR yang terhubung ke beban-beban EAF pada Bus 24.
1) Hasil simulasi harmonisa tegangan
Tabel 4.13 menunjukkan hasil simulasi harmonisa yang memperlihatkan indeks harmonisa tegangan berupa IHDV dan THDV, serta nilai batasan harmonisa yang diizinkan. Tegangan pada PCC diketahui sebesar 32.439 kV.
Tabel 4.13 Hasil Simulasi Harmonisa Tegangan EAF Pada Bus 24 Bus Orde
Harmonisa IHDV% Batasan
IHDV % THDV% Batasan THDV %
Melebihi Batas (Y/T)
24
2 2.88
3.0 10.93 5.0
Tidak
4 2.42 Tidak
5 8.61 Ya
7 5.50 Ya
8 0.93 Tidak
Pada Tabel 4.13 dapat dilihat bahwa komposisi harmonisa tegangan dari orde ke-5 dan ke-7 masih melebihi nilai batasan harmonisa, dimana orde harmonisa ke-5 dengan nilai tertinggi. Nilai THDV yang terkandung pada Bus 24 cukup besar yaitu sebesar 10.93%, nilai tersebut beroperasi 218.60% dari nilai batasan harmonisa. Gambar 4.13 dan Gambar 4.14 masing-masing menunjukkan spektrum harmonisa tegangan dan bentuk gelombang tegangan terdistorsi dalam satu siklus pada Bus 24.
Gambar 4.13 Spektrum Harmonisa Tegangan Pada Bus 24
Gambar 4.14 Distorsi Gelombang Tegangan Pada Bus 24
2) Hasil simulasi harmonisa arus
Tabel 4.14 menunjukkan hasil simulasi harmonisa yang menmperlihatkan indeks harmonisa arus berupa IHDI dan THDI, serta nilai batasan harmonisa yang diizinkan. Dari hasil simulasi diperoleh arus beban dan arus hubung singkat pada PCC sebagai berikut; IHS = 12.8 KA dan IL =2414.38 A, sehingga IHS/IL = 5.301.
Tabel 4.14 Hasil Simulasi Harmonisa Arus EAF Pada Bus 24 Dari
Bus Ke Bus
Orde
Harmonisa IHDI% Batasan
IHDI % THDI% Batasan THDI %
Melebihi Batas (Y/T)
16 24
2 3.54
3.54
1.0
6.09 5.0
Ya
4 1.50 1.0 Ya
5 4.28 4.0 Ya
7 1.98 4.0 Tidak
8 0.30 1.0 Tidak
Pada Tabel 4.14 dapat dilihat bahwa komposisi harmonisa arus dari orde ke-2, ke-4 dan ke-5 masih melebihi nilai batasan harmonisa, dengan nilai tertinggi pada orde harmonisa ke-5. Nilai THDI yang terkandung pada Bus 24 masih melebihi nilai batasan harmonisa yaitu sebesar 6.09%, nilai tersebut beroperasi 121.8% dari nilai batasan harmonisa. Gambar 4.15 dan Gambar 4.16 masing-masing menunjukkan spektrum harmonisa arus dan bentuk gelombang arus terdistorsi dalam satu siklus pada Bus 24.
Gambar 4.15 Spektrum Harmonisa Arus Pada Bus 24
Gambar 4.16 Distorsi Gelombang Arus Pada Bus 24 4.2.2.2 Harmonisa yang dihasilkan EAF Pada Bus 25
Bagian ini menganalisis kontribusi beban industri jenis EAF pada jaringan.
Beban yang diamati berupa 12 buah SR yang terhubung ke beban-beban EAF pada Bus 25.
1) Hasil simulasi harmonisa tegangan
Tabel 4.15 menunjukkan hasil simulasi harmonisa yang memperlihatkan indeks harmonisa tegangan berupa IHDV dan THDV, serta nilai batasan harmonisa yang diizinkan. Tegangan pada PCC diketahui sebesar 32.260 kV.
Tabel 4.15 Hasil Simulasi Harmonisa Tegangan EAF Pada Bus 25 Bus Orde
Harmonisa IHDV% Batasan
IHDV % THDV% Batasan THDV %
Melebihi Batas (Y/T)
25
2 2.97
3.0 11.30 5.0
Tidak
4 2.50 Tidak
5 8.90 Ya
7 5.69 Ya
8 0.97 Tidak
Pada Tabel 4.15 dapat dilihat bahwa komposisi harmonisa tegangan orde ke-5 dan ke-7 melebihi nilai batasan harmonisa,dimana ordeke-5 dengan nilai tertinggi. Nilai THDV yang terkandung pada Bus 25 cukup besar yaitu sebesar
dan Gambar 4.18 masing-masing menunjukkan spektrum harmonisa tegangan dan bentuk gelombang tegangan terdistorsi dalam satu siklus pada Bus 25.
Gambar 4.17 Spektrum Harmonisa Tegangan Pada Bus 25
Gambar 4.18 Distorsi Gelombang Tegangan Pada Bus 25 2) Hasil Simulasi harmonisa arus
Tabel 4.16 menunjukkan hasil simulasi harmonisa yang memperlihatkan indeks harmonisa arus berupa IHDI dan THDI, serta nilai batasan harmonisa yang diizinkan. Dari hasil simulasi diperoleh arus beban dan arus hubung singkat pada PCC sebagai berikut: Ihs = 11.496 kA dan IL =2419.21 A, sehingga Ihs/IL= 4.752.
Tabel 4.16 Hasil Simulasi Harmonisa Arus EAF Pada Bus 25 Dari
Bus Ke Bus
Orde
Harmonisa IHDI% Batasan
IHDI % THDI% Batasan THDI %
Melebihi Batas (Y/T)
17 25
2 3.56 1.0
6.16 5.0
Ya
4 1.51 1.0 Ya
5 4.34 4.0 Ya
7 2.02 4.0 Tidak
8 0.30 1.0 Tidak
Pada Tabel 4.16 dapat dilihat bahwa komposisi harmonisa arus dari orde ke-2, ke-4 dan ke-5 masih melebihi nilai batasan harmonisa, dimana orde harmonisa ke-5 dengan nilai tertinggi. Nilai THDI yang terkandung pada Bus 25 masih melebihi nilai batasan harmonisa yaitu sebesar 6.16%, nilai tersebut beroperasi 123.2% dari nilai batasan harmonisa. Gambar 4.19 dan Gambar 4.20 masing-masing menunjukkan spektrum harmonisa arus dan bentuk gelombang arus terdistorsi dalam satu siklus pada Bus 25.
Gambar 4.19 Spektrum Harmonisa Arus Pada Bus 25
Gambar 4.20 Distorsi Gelombang Arus Pada Bus 25 4.2.2.3 Harmonisa yang dihasilkan EAF pada Bus 26
Pada bagian ini dianalisis kontribusi beban industri jenis EAF pada jaringan.
Beban yang diamati berupa 12 buah SR yang terhubung ke beban-beban pada Bus
1) Hasil simulasi harmonisa tegangan
Tabel 4.17 menunjukkan hasil simulasi harmonisa yang memperlihatkan indeks harmonisa tegangan berupa IHDV dan THDV, serta nilai batasan harmonisa yang diizinkan. Tegangan pada PCC diketahui sebesar 32.235 kV.
Tabel 4.17 Hasil Simulasi Harmonisa Tegangan EAF Pada Bus 26 Bus Orde
Harmonisa IHDV% Batasan
IHDV % THDV% Batasan THDV %
Melebihi Batas (Y/T)
26
2 2.95
3.0 11.24 5.0
Tidak
4 2.48 Tidak
5 8.86 Ya
7 5.67 Ya
8 0.96 Tidak
Pada Tabel 4.17 dapat dilihat bahwa komposisi harmonisa tegangan dari orde ke-5 dan ke-7 masih melebihi nilai batasan harmonisa, dimana orde harmonisa ke-5 dengan nilai tertinggi. Nilai THDV yang terkandung pada Bus 26 cukup besar yaitu 11.24%, nilai tersebut beroperasi 224.80% dari nilai batasan harmonisa.
Gambar 4.21 dan Gambar 4.22 masing-masing menunjukkan spektrum harmonisa tegangan dan bentuk gelombang tegangan terdistorsi dalam satu siklus pada Bus 26.
Gambar 4.21 Spektrum Harmonisa Tegangan Pada Bus 26
Gambar 4.22 Distorsi Gelombang Tegangan Pada Bus 26 2) Hasil simulasi harmonisa arus
Tabel 4.18 menunjukkan hasil simulasi harmonisa yang menmperlihatkan indeks harmonisa arus berupa IHDI dan THDI, serta nilai batasan harmonisa yang diizinkan. Dari hasil simulasi diperoleh arus beban dan arus hubung singkat pada PCC sebagai berikut; Ihs = 12.774 kA dan IL =2269.14 A, sehingga Ihs/IL= 5.629.
Tabel 4.18 Hasil Simulasi Harmonisa Arus EAF Pada Bus 26 Dari
Bus Ke Bus
Orde
Harmonisa IHDI% Batasan
IHDI % THDI% Batasan THDI %
Melebihi Batas (Y/T)
18 26
2 3.58 1.0
6.24 5.0
Ya
4 1.53 1.0 Ya
5 4.40 4.0 Ya
7 2.06 4.0 Tidak
8 0.31 1.0 Tidak
Pada Tabel 4.18 dapat dilihat bahwa komposisi harmonisa arus dari orde ke-2, ke-4 dan ke-5 melebihi nilai batasan harmonisa, dimana orde harmonisa ke-5 dengan nilai tertinggi. Nilai THDI yang terkandung pada Bus 26 nilainya masih melebihi nilai batasan harmonisa yaitu 6.24%, nilai tersebut beroperasi 124.8% dari nilai batasan harmonisa. Gambar 4.23 dan Gambar 4.24 masing-masing menunjukkan spektrum harmonisa arus dan bentuk gelombang arus terdistorsi
Gambar 4.23 Spektrum Harmonisa Arus Pada Bus 26
Gambar 4.24 Distorsi Gelombang Arus Pada Bus 26 4.2.2.4 Simulasi harmonisa kelompok beban EAF
Bagian ini menganalisis kontribusi harmonisa dari kelompok beban-beban EAF secara terpisah tanpa ada kontribusi dari beban ASD. Harmonisa diamati pada Main Bus, hasil simulasi ditunjukkan pada Tabel 4.19.
Tabel 4.19 Hasil Simulasi Harmonisa Kelompok Beban EAF Orde
Harmonisa
Harmonisa Pada Main Bus IHDV IHDI
2 1.75 3.66
4 1.50 1.58
5 5.39 4.53
7 3.48 2.09
8 0.59 0.31
THDV 6.84
THDI 9.78
Pada Tabel 4.19 dapat dilihat nilai indeks harmonisa dari kelompok beban EAF yang terkandung pada Main Bus. Nilai THDV yang dihasilkan sebesar 6.84%
dan nilai THDI yang dihasilkansebesar 9.78%.