SIMULASI DAN ANALISA PENGGUNAAN SVC SEBAGAI PENYEIMBANG ARUS SERTA PERBAIKAN FAKTOR DAYA PADA SIMULASI SISTEM TIGA FASA TAK SEIMBANG

ABSTRAK

SIMULASI DAN ANALISA PENGGUNAAN STATIC VAR COMPANSATOR (SVC) SEBAGAI PENYEIMBANG ARUS DAN PERBAIKAN FAKTOR DAYA PADA SIMULASI SISTEM TIGA FASA

TAK SEIMBANG

Oleh

JOELISCA SAPUTRA

Sekarang ini kebutuhan listrik adalah kebutuhan utama bagi semua lapisan masyarakat seperti publik, bisnis, industri maupun sosial. Agar kebutuhan listrik disemua sektor ini dapat dipenuhi maka diperlukan suatu sistem tenaga listrik yang handal agar pasokan listrik dapat terjaga dan merata. Jaringan distribusi ini terdapat 2 macam yaitu jaringan distribusi primer dan jaringan distribusi sekunder. Masalah yang sering terjadi pada sistem distribusi ini adalah pembagian beban yang tak seimbang pada setiap fasanya. Termasuk beban beban yang terdapat pada pabrik industri. Pembebanan pada industri selalu berubah-ubah, hal ini mengakibatkan ketidakseimbangan pada sistem distribusi. Oleh karena itu diperlukan usaha untuk menyeimbangkan sistem tersebut. Salah satu peralatan kompensator yang bisa digunakan untuk mengatasi permasalahan diatas adalah SVC type Thyristor Control Reactor Fix Capacitor (TCR-FC). Metode SVC yang digunakan yaitu menggunakan metode analisis daya, sehingga perhitungan yang dilakukan lebih sederhana. Hasil simulasi yang dibuat pada program Matlab Simulink r2009a sebelum menggunakan SVC diketahui sebesar 12.36 % dan setelah pemasangan SVC persen ketidak seimbangan arusnya menjadi 4,4 %. Tujuan lain dari pembuatan tugas akhir ini adalah memperbaiki faktor daya sehingga faktor daya yang sebelum pemsangan SVC adalah sebesar 0,72 dan sesudah pemasangan SVC menjadi 0.98.

Segala Puji dan Syukur Aku Panjatkan atas Kehadirat Allah SWT

Dengan Rahmat dan Karunia-Nya

Dengan Rasa Hormat, Cinta, Kasih dan Sayangku

Aku Dedikasikan Sebuah Karya Kecilku untuk Papa dan Mama,

KARSIWAN DAN SRI APRI YANTI

Yang Selalu Mendoakanku, Membimbingku, dan Mengarahkanku

Yang Tidak Henti-hentinya Memberikan Kasih Sayangnya

Terimakasih atas Segala Yang Telah Engkau Berikan Kepadaku

Karya Sederhana ini Aku Persembahkan juga untuk

Adik-adikku Tercinta

ANGGUN LESTARI DAN AMANDA SEPTIANA

Karya Sederhana Ini Ku Persembahkan Untuk

Guru- Guru dan Dosen-dosenku

Dan

“Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah nasib

suatu kaum kecuali kaum itu sendiri yang

mengubah apa apa yang ada

pada diri mereka ”

QS

13:11

Aku percaya bahwa apapun yang aku terima saat ini

adalah yang terbaik dari Tuhan dan aku percaya Dia

akan selalu memberikan yang terbaik untukku pada

waktu yang telah Ia tetapkan

Tidak ada masalah yang tidak bisa diselesaikan

selama ada komitmen bersama untuk

SANWACANA

Assalamulaikum Wr. Wb

Puji sykur penulis panjatkan kepada Allah SW yang telah memberikan rahmat sertahidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Simulasi dsn Analisa Penggunaan SVC sebagai Penyeimbang Arus

serta Perbaikan Faktor Daya pada Simulasi Sistem Tiga Fasa Tak Seimbang” sebagai salah satu syarat untukmemperoleh gelar Sarjana Teknik di Universitas Lampung.

Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak sangatlah sulit bagi penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini. Melalui kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya dan penghargaan yang setinggi tingginya atas bimbingannya selama ini kepada:

1. Bapak Dr. Eng.Yul Martin, S.T.,M.T. Selaku Pembimbing Utama, terimakasih atas bimbingannya selama ini, nasihat-nasihat yang sangat bermanfaat dan segala ilmu yang begitu banyak yang telah diberikan.

2. Bapak Ir. Noer Soedjarwanto, M.T Selaku Pembimbing Pendamping, terimakasih atas bimbingannya selama ini, nasihat-nasihat yang sangat bermanfaat dan segala ilmu yang begitu banyak yang telah diberikan.

vii

Dalam kesempatan ini penulis juga mengucapkan terima kasih kepada:

4. Papa dan Mama tercinta yang senantiasa memberikan doa, dukungan, cinta dan kasih sayang yang tak terhingga. Terimakasih banyak Pa Ma.

5. Adik Adikku, Anggun Lestari dan Amanda Septiana yang senantiasa memberikan doa, dukungan, cinta dan kasih sayang.

6. Devy Andini yang selalu memberikan dukungan, semangat dan segala bantuannya pada penelitian ini.

7. Bapak Prof. Suharno, M.Sc., Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung

8. Bapak Agus Trisanto, Ph.D., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Lampung sekaligus Dosen Pembimbing Akademik.

9. Seluruh Dosen Teknik Elektro Universitas Lampung yang telah memberikan motivasi dan ilmu-ilmunya

10. Seluruh staff administrasi Jurusan Teknik Elektro khususnya Mba Ning dan staff administrasi Fakultas Teknik Universitas Lampung

11. Teman seperjuangan Nanang Hadi Sodikin dan Agung Wicaksono yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

12. Teman seperjuangan Nuril Ilmi Tohir yang telah menemani penulis disaat suka maupun duka.

13. Teman seperjuangan M. Reza Fauzan yang telah menemani penulis melakukan Kerja Praktek di PT. INDONESIA POWER.

viii

15. Terimakasih untuk kebersamaan selama ini, kekeluargaan yang tidak ada putusnya, dan kekompakan yang tidak akan ada hentinya, teman – teman satu kaderisasi Angkatan 2010 Teknik Elektro Universitas Lampung Ab, Anwar, afrizal, aji, ayu, bagus, budi, derri, dian, fendi, jerry, jefry, kiki, lukman, imam, maulana, melzi, novia, rahmad, seto, haki, dani, andri, viktor, rendi, khoirul, ayu, muth, mahendra, yusuf, harry cuy, irvika, radi, dan yang tidak tersebut , yang pasti akan sangat dirindukan kebersamaanya.

16. Seluruh teman-teman di Teknik Elektro yang belum tertulis dan telah membantu hingga penulisan skripsi ini selesai.

Bandar Lampung, 2 Desember 2015

DAFTAR ISI

2.2 Sistem Tiga Fasa Tak Seimbang ... 7

2.3 Daya ... 10

2.4 Karakteristik Beban ... 14

2.4.1 Beban Resistif ... 15

2.4.2 Beban Induktif ... 16

2.4.3 Beban Kapasitif ... 18

x

2.5.1 Fungsi Static Var Compensator type TCR-FC ... 21

2.5.2 Area Kerja Static Var Compensator type TCR-FC ... 23

2.6 Hubungan antara Daya Aktif dan Reaktif yang mengalir setiap fasa ke sebuah Beban Tiga Fasa ... 24

2.7 Reaktansi Kompensasi ... 26

2.8 Desain TCR ... 29

2.9 Desain TCR pada Simulasi ... 30

2.10 Perangkat Lunak Pendukung (Matlab) ... 32

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ... 34

3.2 Alat dan Bahan ... 34

3.3 Tahap Penelitian ... 34

3.3.1 Studi Literatur ... 35

3.3.2 Studi Bimbingan ... 35

3.3.3 Metode Penyelesaian ... 35

3.4 Simulasi dan Pemodelan ... 37

3.5 Diagram Alir Penelitian ... 45

BAB IV ANALISA HASIL DAN SIMULASI 4.1. Pendahuluan ... 46

4.2. Simulasi Beban Tak Seimbang Tiga Fasa ... 46

4.2.1 Perhitungan Persentasi Ketidakseimbangan Arus ... 52

4.2.2 Perhitungan Mencari Faktor Daya Antar Fasa ... 54

4.3 Menentukan Parameter SVC untuk Simulasi di Matlab Simulink . 59 4.3.1 Menentukan Nilai Kapasitor pada TCR ... 61

4.3.2 Menentukan Nilai Induktor dan Daerah Kerja Thyristor pada TCR ... 63

4.4 Simulasi Beban Tak Seimbang Menggunakan Static Var Compensator tipe TCR-FC ... 67

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

Gambar 2.1 Diagram Satu Garis Sistem Daya Listrik ... 6

Gambar 2.2 Tegangan Fasa ... 8

Gambar 2.3 Komponen Seimbang dari Fasor Tegangan Tiga-Fasa Tak Seimbang ... 9

Gambar 2.4 Segitiga Daya. ... 13

Gambar 2.5 Gelombang Sinusoidal Beban Resistif Listrik AC ... 16

Gambar 2.6 Gelombang Listrik AC dengan Beban Induktif Murni ... 17

Gambar 2.7 Gelombang Listrik AC dengan Beban Kapasitif Murni ... 18

Gambar 2.8 Rangkaian FC-TCR dan Model SVC... 20

Gambar 2.9 Kurva Daya Reaktif Dan Tegangan Pada SVC ... 23

Gambar 2.10 Daya yang mengalir pada beban tiga fasa tiga kawat ... 24

Gambar 2.11 Pemasangan SVC pada sistem tiga fasa ... 28

Gambar 3.1 Simulasi Beban Tak Seimbang Sebelum Menggunakan SVC type TCR-FC Pada Software Matlab Simulink R2009a ... 39

Gambar 3.2 Tampilan Pertama Matlab Simulink versi r2009a ... 40

Gambar 3.3 Tampilan Lambang Matlab Simulink ... 41

Gambar 3.4 Tampilan Matlab Simulink ... 41

Gambar 3.5 Simulasi Beban Tak Seimbang Sebelum Menggunakan SVC Type TCR-FC ... 42

xii

Gambar 3.7 Simulasi Beban Tak Seimbang menggunakan Static Var Compensator type Thyristor Control Reactor Fixed

Capacitor ... 43

Gambar 4.1 Diagram Sistem Distribusi Tiga Fasa Tiga Kawat dengan SVC .... 47

Gambar 4.2 Simulasi Beban Tak Seimbang pada Software MATLAB SIMULINK ... 48

Gambar 4.3 Gelombang Tegangan Hasil Simulasi Sebelum Dipasang SVC ... 49

Gambar 4.4 Gelombang Arus Pada Fasa R ... 50

Gambar 4.5 Gelombang Arus Pada Fasa S ... 51

Gambar 4.6 Gelombang Arus Pada Fasa T ... 51

Gambar 4.7 Gelombang Arus Antar Fasa ... 52

Gambar 4.8 Rangkaian SVC di Matlab Simulink ... 60

Gambar 4.9 Memasukkan Nilai Induktor di Simulasi Matlab Simulink ... 66

Gambar 4.10 Memasukkan Nilai Induktor di Simulasi Matlab Simulink .. 66

Gambar 4.11 Memasukkan Nilai Daerah Kerja Thyristor di Simulasi Matlab Simulink ... 67

Gambar 4.12 Simulasi Beban Tak Seimbang dengan SVC Tipe TCR-FC... 68

Gambar 4.13 Gelombang Arus sebelum pemasangan SVC Tipe TCR-FC ... 69

Gambar 4.14 Gelombang Arus setelah pemasangan SVC Tipe TCR-FC ... 70

Gambar 4.15 Grafik Perubahan Faktor Daya Sebelum dan Sesudah Pemasangan SVC ... 73

Gambar 4.16 Current Measurment pada Simulasi Sistem Tiga Fasa Tak Seimbang pada Software Matlab Simulink ... 75

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

Tabel 4.1 Data yang digunakan pada simulasi beban tak seimbang ... 47

Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Sebelum dipasang Static Var Compansator ... 58

Tabel 4.3 Spesifikasi SVC Tipe TCR-FC ... 65

Tabel 4.4 Nilai Arus Sebelum dan Sesudah Pemasangan SVC ... 75

ABSTRACT

SIMULATION AND ANALYZING OF USING STATIC VAR COMPASANTOR (SVC) AS CURRENT BALANCE AND POWER FACTOR REPAIRING IN

SIMULATION OF UNBALANCED THREE-PHASE SYSTEM

By

JOELISCA SAPUTRA

Nowadays, electric need is the main need for all of the society such as for public, business, industry, and social. In order to the electric need is enough in the entire sector, thus it is needed an electric system which electric supply can be preserved and distributed evenly. There are two kinds of networking distribution that is; primer networking distribution and secondary networking distribution. The problem which happens in distribution system is dividing of unbalanced load in every phase; include the loads which are in industry factory. The impositions in industry always changed. It causes unbalanced in distribution system. Therefore, it needs effort to equalize the system. SVC type Thyristor Control Rector Fix Capacitor (TCR-FC)is one of the compensatorequipment which can be used to solve that problem. Energy analysis method is SVC method which is used to do calculation more simply. The result of simulation that was made in Matlab Simulink r2009a program before using SVC was 12.36% and after installing SVC percent, the unbalance current was 4,4,%. The another objective of this final project was to repair power factor, so that power factor which before installing was 0,72 and after installing SVC was 0.98.

SIMULASI DAN ANALISA PENGGUNAAN SVC SEBAGAI PENYEIMBANG ARUS SERTA PERBAIKAN FAKTOR DAYA PADA

SIMULASI SISTEM TIGA FASA TAK SEIMBANG

Oleh:

JOELISCA SAPUTRA

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Tanjung Karang, Bandar Lampung pada Tanggal 13 Juli 1992, anak pertama dari tiga bersaudara dari Bapak Karsiwan dan Ibu Sri Apri Yanti.

Pendidikan formal penulis dimulai dari SDN 2 Raja Basa 1998 – 2004, SLTPN 8 Bandar Lampung pada tahun 2004 – 2007, dan SMAN 7 Bandar Lampung pada tahun 2007 – 2010.

Penulis diterima sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Lampung pada tahun 2010 melalui jalur SNMPTN. Selama menjadi mahasiswa penulis aktif di organisasi Himpunan Mahasiswa Elektro pada tahun 2011 – 2013. Di Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro penulis menjadi bagian dari Departemen Sosial dan Ekonomi dan dikepengurusan selanjutnya penulis menjadi bagian dari Departemen Pengkaderan dan Pendidikan.

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sekarang ini kebutuhan listrik adalah kebutuhan utama bagi semua lapisan masyarakat seperti publik, bisnis, industri maupun sosial. Hampir disemua sektor, masyarakat mebutuhkan energi listrik ini untuk menjalankan kegiatan untuk masing masing kepentingan. Agar kebutuhan listrik disemua sektor ini dapat dipenuhi maka diperlukan suatu sistem tenaga listrik yang handal agar pasokan listrik dapat terjaga dan merata distribusinya untuk semua wilayah yang membutuhkannya.

PLN adalah perusahaan di Indonesia yang mengatur pasokan listrik mulai dari sisi pembangkitan, transmisi sampai distribusi. Jaringan distribusi ini adalah jaringan yang paling dekat dengan pelanggan atau beban. Jaringan distribusi ini terdapat 2 macam yaitu jaringan distribusi primer dan jaringan distribusi sekunder. Jaringan distribus primer adalah jaringan dari trafo gardu induk sampai ke gardu distribusi sedangkan jaringan distribusi sekunder adalah jaringan dari gardu distribusi sampai ke pelanggan atau beban.

2

industri. Pembebanan pada industri selalu berubah-ubah, hal ini mengakibatkan ketidakseimbangan pada sistem distribusi. Sistem yang tak seimbang akan mengakibatkan efek yang merugikan pada mesin-mesin industri. Oleh karena itu diperlukan usaha untuk menyeimbangkan sistem tersebut. Pada beban tak seimbang terdapat 3 macam arus yaitu : arus urutan nol, arus urutan negatif dan arus urutan positif. Ketidakseimbangan merupakan perbandingan arus urutan nol atau negative dengan arus urutan positif.

Salah satu peralatan kompensator yang bisa digunakan untuk mengatasi permasalahan diatas adalah SVC. SVC merupakan suatu peralatan yang mampu bekerja dengan menyerap atau menghasilkan arus reaktif yang terkontrol dengan cara menyerap daya reaktif dari sistem atau menghasilkan daya reaktif untuk sistem. Pada dasarnya SVC banyak digunakan untuk perbaikan regulasi tegangan pada suatu sistem distribusi, atau perbaikan faktor daya pada suatu sistem kelistrikan di industri.

Hal ini lah yang melatar belakangi saya untuk mengambil judul “ Simulasi dan

Analisa Penggunaan Static Var Compansator (SVC) sebagai Penyeimbang Arus dan Perbaikan Faktor Daya pada Sistem Tiga Fasa Tak Seimbang”.

1.2Tujuan Penilitian

Tujuan dari penilitian ini adalah sebagai berikut :

3

b) Memperkecil presentase ketidakseimbangan arus saluran serta memperbaiki faktor daya pada sistem tiga fasa.

c) Memahami prinsip kerja dari Static Var Compansator untuk memperkecil presentase ketidakseimbangan arus serta memperbaiki faktor daya pada sistem tiga fasa.

1.3Manfaat Penilitian

Manfaat yang didapatkan pada penilitian ini adalah sebagai berikut :

a) Dapat diketahui solusi terbaik untuk mengurangi beban tak seimbang yang terjadi pada sistem tiga fasa ini.

b) Bisa dikembangkan oleh mahasiswa yang lain agar bisa mengembangkan dunia listrik khususnya perbaikan faktor daya yang terjadi pada sistem kelistrikan dengan menggunakan Static Var Compansator.

1.4Rumusan Masalah

Rumusan masalah pada tugas akhir ini adalah:

a. Bagaimana membuat simulasi sistem tak seimbang pada software Matlab ? b. Bagaimana mendapatkan arus urutan nol, arus urutan positif dan arus urutan

negatif dengan menggunakan metode power analisis ?

4

1.5Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Ketidakseimbangan yang timbul diakibatkan oleh pembebanan yang tidak seimbang pada beban tiga fasa tiga kawat.

2. Static Var Compensator yang dipakai adalah tipe Thyristor Controlled Reactor – Fix Capacitor (TCR-FC)

3. Tidak membahas tentang harmonisa yang ditimbulkan oleh Static Var Compensator tipe Thyristor Controlled Reactor (TCR).

1.6Hipotesis

Dengan menggunakan Static Var Compansator (SVC) maka dapat mengurangi presentase ketidakseimbangan arus dan memperbaiki faktor daya pada sistem kelistrikan tiga fasa tersebut.

1.7Sistematika Penulisan

BAB I PENDAHULUAN

5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini menjelaskan secara umum tentang teori dasar yang behubungan dengan peralatan yang akan dibuat, serta hal-hal yang berhubungan dengan aplikasi alat.

BAB III METODE PENELITIAN

Pada bab ini berisi tentang langkah-langkah yang akan dilakukan dalam penelitian, diantaranya waktu dan tempat penelitian, alat dan bahan, komponen dan perangkat penelitian, prosedur kerja dan perancangan serta metode penelitian. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Bagian yang berisi hasil dari pengujian dan analisa hasil pengujian tersebut. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Berisi tentang suatu kesimpulan yang diperoleh dari pembuatan dan pengujian, serta saran-saran untuk pegembangan penelitian lebih lanjut.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pendahuluan

Gambar 2.1 menunjukkan bahwa sistem tenaga listrik terdiri dari tiga kelompok jaringan yaitu pembangkitan, transmisi dan distribusi. Pada pusat pembangkit terdapat generator dan trafo penaik tegangan. Generator berfungsi untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Lalu melalui trafo penaik tegangan, energi listrik ini kemudian dikirimkan melalui saluran transmisi bertegangan tinggi menuju pusat-pusat beban.

Gambar 2.1 Diagram Satu Garis Sistem Daya Listrik

7

saluran transmisi bertegangan tinggi akan membawa aliran arus yang rendah dan berarti akan mengurangi rugi-rugi daya transmisi. [2]

Ketika saluran transmisi mencapai pusat beban, tegangan tersebut akan kembali diturunkan melalui trafo penurun tegangan yang terdapat pada gardu induk distribusi menjadi tegangan menengah maupun tegangan rendah yang kemudian akan disalurkan melalui saluran distribusi menuju pusat-pusat beban seperti beban rumah tangga, sosial, publik, bisnis dan industri. Berdasarkan level tegangannya sistem distribusi diklasifikasikan menjadi dua bagian yaitu 1). Sistem distribusi primer dan 2). Sistem distribusi sekunder.

2.2 Sistem Tiga Fasa Tak Seimbang

8

Vc

Va

Vb

Va Vc

Vb

1200

Gambar 2.2 Tegangan Fasa [1]

a). Kondisi Tidak Seimbang dan b). Kondisi Seimbang [3]

Ada dua kemungkinan mengapa sistem menjadi tidak seimbang :

1. Tegangan sumber tidak seimbang yaitu tidak sama besar magnitude tegangannya atau beda sudut fasa tidak sama

2. Impedansi beban tidak sama.

9

1. Komponen urutan nol diberi tambahan indeks 0 yang tediri dari tiga fasor yang sama besar dan dengan pergeseran nol antara fasor yang satu dengan yang lain.

2. Komponen urutan positif diberi tambahan indeks 1 yang terdiri dari tiga fasor yang sama besar, terpisah satu dengan yang lain dalam fasa sebesar 1200 dan mempunyai urutan fasa yang sama seperti fasor aslinya.

3. Komponen urutan negatif diberi tambahan indeks 2 yang terdiri dari tiga fasor yang sama besar, terpisah dengan satu yang lain dalam fasa sebesar 1200 dan mempunyai urutan fasa yang berlawanan dengan fasor aslinya.

Dasar pemahaman dalam metode komponen simetris adalah bagaimana suatu sistem tenaga yang tidak seimbang pada rangkaian tiga fasa dapat diuraikan menjadi fasor-fasor yang seimbang. [1]

10

(a) Urutan Fasor Positif , (b) Urutan Fasor Negatif dan (c) Urutan Fasor Zero.

Menurut penelitian yang dilakukan oleh Moh. Dahlan, ketidakseimbangan beban pada suatu sistem distribusi tenaga listrik selalu terjadi dan penyebab ketidakseimbangan tersebut adalah beban-beban satu fasa pada pelanggan jaringan tegangan rendah. Akibat ketidakseimbangan beban tersebut timbullah arus di netral trafo. Arus yang mengalir di netral trafo ini menyebabkan terjadinya losses (rugi-rugi), yaitu losses akibat adanya arus netral pada penghantar netral trafo dan losses akibat arus netral yang mengalir ke tanah. Setelah dianalisis, diperoleh bahwa bila terjadi ketidakseimbangan beban yang besar, maka arus netral yang muncul juga akan semakin besar. [11] Arus netral ini sangat berpengaruh pada sistem jika arus netralnya berlebihan, dalam hal ini dapat mengakibatkan antara lain :

1) Terjadinya kegagalan pengawatan pada kawat netral. 2) Timbulnya panas yang berlebihan pada transformator. 3) Menurunnya kualitas daya.

2.3 Daya

11

= � � (2.1) Dimana =

P = Daya listrik (Watt) V = Tegangan listrik (Volt) I = Arus listrik (Ampere)

Terdapat tiga macam daya listrik yang digunakan untuk menggambarkan penggunaan energi listrik, yaitu daya nyata atau daya aktif, daya reaktif serta daya semu atau daya kompleks. Daya nyata atau daya aktif adalah daya listrik yang digunakan secara nyata, misalnya untuk menghasilkan panas, cahaya atau putaran pada motor listrik. Daya nyata dihasilkan oleh beban beban listrik yang bersifat resistif murni [1] Besarnya daya nyata sebanding dengan kuadrat arus listrik yang mengalir pada beban resistif dan dinyatakan dalam satuan Watt, di mana : [2]

= � (2.2)

Dengan : P = Daya (Watt)

I = Arus Listrik (A)

R = Tahanan (Ohm)

12

reaktansi. Terdapat dua jenis beban reaktansi, yaitu reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif. Beban yang bersifat induktif akan menyerap daya reaktif untuk menghasilkan medan magnet. Contoh beban listrik yang bersifat induktif antara lain transformator, motor induksi satu fasa maupun tiga fasa yang biasa digunakan untuk menggerakkan kipas angin, pompa air, lift, eskalator, kompresor, konveyor dan lain-lain. Beban– beban yang bersifat kapasitif akan menyerap daya reaktif untuk menghasilkan medan listrik. Contoh beban yang bersifat kapasitif adalah kapasitor. Besarnya daya reaktif sebanding dengan kuadrat arus listrik yang mengalir pada beban reaktansi di : [2]

=� �

�=� − � (2.3)

Di mana : Q = daya (VAR)

X = reaktansi total (Ohm)

XL = reaktansi induktif (Ohm)

XC = reaktansi kapasitif (Ohm)

Daya kompleks atau lebih sering dikenal sebagai daya semu adalah penjumlahan secara vektor antara daya aktif dan daya reaktif, di mana : [2]

13

Daya kompleks dinyatakan dengan satuan VA (Volt Ampere) adalah hasil kali antara besarnya tegangan dan arus listrik yang mengalir pada beban di mana : [2]

= � . � (2.5)

Di mana : S = Daya kompleks (VA)

V = Tegangan (Volt)

I = Arus listrik (A)

Hubungan ketiga buah daya listrik yaitu daya aktif P, daya reaktif Q serta daya kompleks S, dinyatakan dengan sebuah segitiga, yang disebut segitiga daya sebagai berikut :

Gambar 2.4 Segitiga Daya. [2]

14

Dari gambar segitiga daya tersebut, hubungan antara ketiga daya listrik dapat dinyatakan sebagai berikut : [2]

= +

= � �

= �� � �

= � �

= �� � � (2.6)

2.4 Karakteristik Beban

15

listrik DC dibutuhkan biaya yang jauh lebih mahal daripada listrik AC. Jaringan pada listrik AC memiliki tiga jenis beban listrik yang harus ditopang oleh pembangkit listrik. Ketiga beban tersebut yaitu beban resistif, beban induktif, dan beban kapasitif. Ketiganya memiliki karakteristik yang berbeda satu sama lainnya.

2.4.1 Beban Resistif

Beban resistif dihasilkan oleh alat-alat listrik yang bersifat murni tahanan (resistor) seperti pada elemen pemanas dan lampu pijar. Beban resistif ini memiliki sifat yang “pasif”, dimana ia tidak

16

Gambar 2.5 Gelombang Sinusoidal Beban Resistif Listrik AC [8]

Nampak pada Gambar 2.5, karena gelombang tegangan dan arus listrik berada pada fase yang sama maka nilai dari daya listrik akan selalu positif. Inilah mengapa beban resistif murni akan selalu ditopang oleh 100% daya nyata.

2.4.2 Beban Induktif

Beban induktif dihasilkan oleh lilitan kawat (kumparan) yang terdapat di berbagai alat-alat listrik seperti motor, trafo, dan relay. Kumparan dibutuhkan oleh alat-alat listrik tersebut untuk menciptakan medan magnet sebagai komponen kerjanya. Pembangkitan medan magnet pada kumparan inilah yang menjadi beban induktif pada rangkaian arus listrik AC.

17

listrik AC. Terhalangnya perubahan arus listrik ini mengakibatkan arus listrik menjadi tertinggal beberapa derajat oleh tegangan listrik pada grafik sinusoidal arus dan tegangan listrik AC.

Gambar 2.6 Gelombang Listrik AC dengan Beban Induktif Murni [8]

18

dikembalikan lagi ke sumber listrik AC. Hal ini menunjukkan bahwa beban induktif murni tidak meng-“konsumsi” daya nyata sedikitpun, beban induktif murni hanya memakai daya reaktif saja.

2.4.3 Beban Kapasitif

Beban kapasitif merupakan kebalikan dari beban induktif. Jika beban induktif menghalangi terjadinya perubahan nilai arus listrik AC, maka beban kapasitif bersifat menghalangi terjadinya perubahan nilai tegangan listrik. Sifat ini menunjukkan bahwa kapasitor bersifat seakan-akan menyimpan tegangan listrik sesaat.

Gambar 2.7 Gelombang Listrik AC dengan Beban Kapasitif Murni [8]

19

Fenomena inilah yang mengakibatkan gelombang arus AC akan mendahului (leading) tegangannya sejauh 90°.

2.5 Static Var Compansator type TCR-FC

Static VAR Compensator (atau disebut SVC) adalah peralatan listrik

untuk menyediakan kompensasi fast-acting reactive power pada jaringan

transmisi listrik tegangan tinggi. SVC adalah bagian dari sistem peralatan

AC transmisi yang fleksibel, pengatur tegangan dan menstabilkan sistem.

Istilah “static” berdasarkan pada kenyataannya bahwa pada saat

beroperasi atau melakukan perubahan kompensasi tidak ada bagian dari

SVC yang bergerak, karena proses kompensasi sepenuhnya dikontrol

oleh sistem elektronika daya. Jika power sistem beban reaktif kapasitif

(leading), SVC akan menaikkan daya reaktor untuk mengurangikan VAR

dari sistem sehingga tegangan sistem turun. Pada kondisi reaktif induktif

(lagging), SVC akan mengurangi daya reaktor untuk menaikkan VAR

dari sistem sehingga tegangan sistem akan naik. [4]

Pada SVC pengaturan besarnya VAR dan tegangan dilakukan dengan

mengatur besarnya kompensasi daya reaktif induktif pada reaktor,

sedangkan kapasitor bank bersifat statis.

20

daya reaktif pada bus tersebut melalui kontrol sudut penyalaan thyristor. SVC terdiri dari komponen fixed capasitor yang terhubung paralel dengan thyristor-controlled reactor (TCR). Dalam pemodelan SVC sebagai substansi variabel, kita dapat menentukan besar daya reaktif yang dipasok atau diserap pada sistem. [5]

Gambar 2.8 (a)Rangkaian FC-TCR (b) Model SVC [9]

Dengan mengacu pada Gambar 2.9 arus yang mengalir di SVC adalah sebagai berikut : [9]

ISVC = j BSVC VBUS (2.7)

Sedangkan besarnya substansi SVC (BSVC) dapat dinyatakan sebagai fungsi sudut konduksi thyristor (σ) berikut Ini : [9]

Bsvc = BC– BL(σ) (2.8)

Berdasarkan persamaan (4) dan (5), maka dapat dihitung daya reaktif yang diinjeksikan ke bus oleh SVC dengan persamaan (6) sebagai berikut: [9]

21

2.5.1 Fungsi Static VAR Compensator

Kebutuhan daya reaktif pada sistem dapat dipasok oleh unit

pembangkit, sistem transmisi, reaktor dan kapasitor. Karena

kebutuhan daya reaktif pada sistem bervariasi yang disebabkan oleh

perubahan beban, komposisi unit pembangkit yang beroperasi,

perubahan konfigurasi jaringan, hal ini berdampak pada bervariasinya

level tegangan pada gardu induk. Pada umumnya gardu-gardu induk

yang berada jauh dari pembangkit akan mengalami penurunan level

tegangan yang paling besar, oleh sebab itu diperlukan sistem

kompensasi daya reaktif yang dapat mengikuti perubahan tegangan

tersebut. SVC dapat dengan cepat memberikan supply daya reaktif

yang diperlukan dari sistem sehingga besarnya tegangan pada gardu

induk dapat dipertahankan sesuai dengan standar yang diizinkan.

Kestabilan tegangan pada gardu induk akan meningkatkan kualitas

tegangan yang sampai kekonsumen, mengurangi losses dan juga dapat

meningkatkan kemampuan penghantar untuk mengalirkan arus.

22

langsung akan mempengaruhi nilai arus dan tegangan pada sistem kelistrikan diperusahaan itu. Dan hasil dari penelitian tersebut, dengan menggunakan kompenen FACTS Static Var Compensator tipe TCR-FC dapat mengurangi presentase ketidakseimbngan arus urutan dari 10,3 % menjadi 1,03 %. [6]

23

2.5.2 Area Kerja Static Var Compansator

Gambar 2.9 Kurva Daya Reaktif Dan Tegangan Pada SVC [9]

Dimana:

Qc : Daya Reaktif Capasitif (VAR) QL : Daya Reaktif Induktif (VAR) V : Tegangan (V)

V1 : Tegangan Mula-mula (V) V2 : Tegangan Akhir (V) ΔV : Perubahan Tegangan (V) B : Suseptansi (Siemens)

3 area kerja SVC (Static Var Compensator) :

1. Area kerja pertama terdapat di antara V1 dan V2. Diarea ini, SVC bersifat kapasitif atau induktif. Daya reaktif yang dihasilkan berubah-ubah sesuai kebutuhan sistem.

24

3. Area kerja ketiga bila tegangan kurang dari V2. Di area ini SVC (Static Var Compensator) hanya berfungsi sebagai fixed capacitor saja.

2.6 Hubungan Antara Daya Aktif Dan Reaktif Yang Mengalir Setiap Fasa Ke Sebuah Beban Tiga Fasa.

Pada Gambar 2.9 merupakan sebuah ilustrasi rangkaian tiga fasa tiga kawat dengan nilai beban yang seimbang. Jika tegangan Vr dianggap sebagai tegangan referensi yang memiliki sudut phasor sebesar ∠0º

maka tegangan Vs akan memiliki sudut phasor sebesar ∠-120º dan tegangan Vt akan memiliki sudut phasor sebesar ∠120º. Sehingga untuk mencari nilai arus perfasanya adalah sebagai berikut : [5]

� = � + �

� = � + �

�

=

� +

� (2.8)

25

Dari tiga persamaan diatas maka dapat dibentuklah persamaan : [5]

0 =

�

+

�

+

�

=

� +

Dan persamaan diatas adalah hubungan antara daya yang mengalir setiap fasa. Apapun koneksi dari beban tiga fasa dengan tegangan yang seimbang dan beban yang seimbang, maka daya harus sesuai dengan persamaan (2.10), yaitu : [5]

� = � = � (2.10)

Begitu juga daya aktifnya harus sesuai dengan persamaan (2.11) : [5]

26

2.7 Reaktansi Kompensasi

Gambar 2.10 menunjukkan sebuah sistem beban tiga fasa tiga kawat yang tidak seimbang. � 1, � 1,dan � 1 adalah daya reaktif yang dialirkan oleh setiap fasa ke beban, jadi daya reaktif yang diserap oleh beban adalah �1 = � 1 + � 1 + � 1 . Sebuah reaktansi kompensator dikoneksikan dengan hubungan delta yang bertujuan untuk menyeimbangkan arus fasa. Agar bisa melakukan hal tersebut, cukup dengan membuat daya reaktif yang dialirkan oleh setiap fasa ke grup beban kompensator sama, seperti yang dijelaskan sebelumnya. Jadi dapat dikatakan jika �2 adalah daya reaktif yang dialirkan ke beban kompensator grup, maka setiap fasa harus mengalir �2/3.

Daya reaktif dari kompensator j�st, j�rs, dan j�rt yang membuat daya reaktif yang dialirkan oleh setiap fasa ke sistem beban kompensator sama dengan �2/3. Daya yang dialirkan ke sistem beban kompensator oleh setiap fasa adalah penjumlahan dari daya yang mengalir ke beban oleh setiap fasa dan daya yang mengalir ke kompensator. Dari persamaan dari (2.12), (2.13), dan (2.14), maka didapatkan persamaan : [5]

= + � +�

27

= + � +� ( . )

Sehingga untuk persamaan daya reaktif kompensatornya : [5]

= + − −

= + − −

= + − − ( . )

Daya reaktif kompensator pada persamaan (3.12) yang digunakan untuk menyeimbangkan sistem beban tiga fasa. Daya reaktif yang diserap sekarang adalah �2. Jika nilai dari �2 = 0, maka persamaan daya dari reaktansi kompensator menjadi : [5]

= − −

= − −

= − − ( . )

28

Gambar 2.11 Pemasangan SVC pada sistem tiga fasa [5]

Telah diketahui bahwa 3� adalah nilai tegangan antara fasa beban, jadi nilai reaktansi dari kompensator adalah : [5]

� = ,� = ,� ( . )

Dan nilai susceptansi dari kompensator yaitu : [5]

= − , = , = ( . )

29

2.8 Desain TCR

Nilai suspectansi SVC, c � _{dapat diperoleh melalui persamaan}

(2.17), sedangkan untuk memperoleh nilai suspectansi TCR, maka digunakan rumus : [6]

B(�)c_{TCR =} C _{� -} C_{� (2.18)}

Dimana � adalah sudut konduksi dari TCR dan C� adalah suspectansi dari fixed capacitor setiap fasa dari SVC. Hubungan antara sudut konduksi dan nilai suspectansi yaitu : [6]

(�)C =�− � �

��� (2.19)

Dimana XL adalah nilai reaktansi dari TCR reaktor. Persamaan (2.19) diketahui dari persamaan (2.18). Untuk sudut penyalaan α menggunakan persamaan : [6]

� = �− �

(2.20)

Sehingga dari persamaan (2.19) dan (2.20) didapatkanlah persamaan berikut : [6]

(�)c = �−�− �

(�−�)

30

2.9 Desain TCR pada Simulasi

a) Menentukan Nilai Kapasitor pada TCR

Kapasitor yang terpasang pada TCR berfungsi untuk memperbaiki faktor daya (Cos φ). Sehingga nilai kapasitor

yang digunakan berdasarkan nilai faktor daya sebelum pemasangan Static Var Compansator.

Hal pertama yang harus dilakukan dalam menentukan nilai kapasitor pada TCR adalah menentukan nilai daya reaktif yang dibutuhkan untuk memperbaiki faktor daya, maka daya reaktif yang dibutuhkan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : [6]

Langkah selanjutnya adalah menentukan nilai impedansi kapasitor dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : [6]

� = �

� (2.11)

Sehingga untuk nilai kapasitor diperoleh dengan menggunakan persamaan dibawah ini : [6]

=

31

b) Menetukan Nilai Induktor dan Thyristor pada TCR

Hal pertama yang dilakukan adalah menentukan jumlah daya reaktif maksimal antar fasa. Maka nilai daya reaktif sebesar X VAR menjadi pilihan utama.

Untuk menghasilkan daya reaktif sebesar X VAR dibutuhkan induktor dengan nilai : [6]

�

= � ( . )

Dimana : �_� = Reaktansi Induktif

�2 = Tegangan Sumber

Q = Daya Reaktif Yang diinginkan

Jika Reaktansi Induktif sudah didapat maka nilai induktor dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut : [6]

=

�

�

Setelah didapatkan nilai induktor maka daerah kerja pada thyristor dapat diatur sesuai kebutuhan daya reaktif yang dibutuhkan sistem dengan menggunakan persamaan berikut : [6]

32

2.10 Perangkat Lunak Pendukung Matlab

Matlab merupakan bahasa pemrograman computer berbasis windows dengan orientasi dasarnya adalah matrik, namun pada program ini tidak menutup kemungkinan untuk pengerjaan permasalahan non matrik. Selain itu matlab juga merupakan bahasa pemrograman yang berbasis pada obyek (OOP), namun disisi lain karena matlab bukanlah type compiler, makla program yang dihasilkan pada matlab tidak dapat berdiri sendiri, agar hasil program dapat berdiri sendiri maka harus dilakukan transfer pada bahasa pemrograman yang lain, misalnya C++. Pada matlab terdapat tiga windows yang digunakan dalam operasinya yaitu command windows (layar perintah) dan figure windows (layar gambar), serta Note Pad (sebagai editor program). MATLAB adalah system interaktif yang mempunyai basis data array yang tidak membutuhkan dimensi. Ini memungkinkan kita dapat menyelesaikan banyak masalah komputasi teknis, khususnya yang berkaitan dengan formulasi matrik dan vector.

Nama MATLAB merupakan singakatn dari matrix labolatory. MATLAB awalnya dibuat untuk memudahkan dalam mengakses software matriks yang telah dikembangkan oleh LINPACK dan EISPACK. Dalam perkembangannya, MATLAB mampu mengintegrasikan beberapa software matriks sebelumnya dalam satu software untuk komputasi matriks. Tidak hanya itu, MATLAB juga mampu melakukan komputasi simbolik yang biasa dilakukan oleh MAPLE.

Pemakaian MATLAB meliputi :

33

- Pengembangan algoritma

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Pengerjaan dan perancangan tugas akhir ini dilakukan dari bulan September 2014 - September 2015 bertempat di Laboratorium Terpadu Jurusan Teknik Elektro Universitas Lampung.

3.2 Alat dan Bahan

Alat dan bahan tugas akhir ini, diantaranya :

1. Satu unit Laptop dengan spesifikasi Intel Core i3 prosesor 1,86 GHz dan sistem operasi Windows 7.1 Pro sebagai media perancangan dan pengujian simulasi.

2. Perangkat lunak Matlab sebagai alat bantu simulasi.

3.3 Tahap Penelitian

35

3.3.1. Studi Literatur

Studi literatur dimaksudkan untuk mempelajari berbagai sumber referensi atau teori (buka buku dan internet) yang berkaitan dengan penelitian, yaitu berupa perhitungan aliran daya tiga fasa tidak seimbang dan software yang digunakan untuk membuat simulasi aliran daya.

3.3.2. Studi Bimbingan

Berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing mengenai masalah-masalah yang timbul selama penulisa penelitian berlangsung.

3.3.3. Metode Penyelesaian

Dalam tugas akhir ini masalah yang dihadapi adalah bagaimana memperbaiki keseimbangan arus serta faktor daya yang terjadi pada sistem kelistrikan tiga fasa. Maka untuk menyelesaikan masalah ini akan melalui beberapa langkah , diantaranya sebagai berikut :

a) Memahami pengaruh dari pemakaian beban yang tak seimbang terhadap arus, tegangan serta faktor daya.

b) Ada beberapa jenis teknologi untuk menyeimbangkan arus fasa serta perbaikan faktor daya tersebut salah satunya adalah dengan menggunakan Static Var Compansator.

c) Membuat pemodelan sistem tak seimbang pada software Matlab dengan nilai tegangan dan nilai beban perfasa yang ditentukan. d) Tujuan dari pembuatan pemodelan ini adalah untuk mencari nilai

36

e) Jika nilai arus fasa sudah didapatkan maka kita mencari nilai arus urutan positif, urutan negatif dan urutan nol. Mencari nilai arus

Is = Vektor dari arus urutan (Sequence Current) Maka : Is = A-1 . Iph

Sehingga akan menjadi persamaan : [6]

�0 =

f) Setelah mendapatkan nilai arus urutan positif, urutan negatif dan urutan nol, maka kita dapat menghitung berapa persen ketidakseimbangan sistem tersebut dengan menggunakan rumus :

[6]

� � = � �

37

g) Jika kita sudah mendapatkan nilai persen ketidakseimbangan sistem tersebut maka kita dapat membuat pemodelan sistem tiga fasa tak seimbang yang menggunakan Static Var Compansator h) Telah diketahui sebelumnya bahwa SVC ini dipasang secara

paralel dengan beban sehingga diharapkan SVC ini bisa menyeimbangkan arus pada sistem distribusi sekunder tersebut. Desain utama dari SVC yatu menentukan harga dari suspectansi setiap fasa.

i) Sehingga setelah pemodelan sistem tak seimbang yang menggunakan SVC dijalankan maka kita akan mendapatkan nilai Arus, Daya Aktif, Daya Reaktif dan Faktor Daya perfasanya. j) Setelah kita mendapatkan nilai arus perfasanya maka kita dapat

mencari besarnya nilai arus urutan positif, urutan negatif dan urutan nol yang sudah djelaskan diatas tadi.

38

penyeimbangnya. Simulasi ini dibuat pada software Matlab Simulink versi r2009a yang didalamnya terdapat fasilitas untuk membuat Single Line Diagram yang sesuai dengan obyek penelitian dari menu-menu program yang ada pada program Matlab Simulink versi r2009a sehingga memberikan kemudahan bagi pengguna untuk dapat menjalankan program tersebut. Simulasi dilakukan dengan cara :

1. Memasukkan parameter yang diperlukan untuk melakukan simulasi, adapun data masukan yang dibutuhkan dalam pembuatan simulasi beban tiga fasa tak seimbang dengan program Matlab Simulink versi r2009a.:

a) Tegangan Sumber

b) Besarnya Nilai Induktor (Sebagai Beban) yang terpasang pada masing-masing fasa.

c) Besarnya Nilai Resistor (Sebagai Beban) yang terpasang pada masing-masing fasa.

d) Frekuensi

e) Sudut Fasa antar Tegangan

f) Besarnya Nilai Induktor yang terpasang pada TCR-FC

g) Besarnya Nilai Capacitor yang terpasang pada TCR-FC

h) Besarnya Sudut Penyalaan Thyristor yang terpasang pada TCR-FC

39

Untuk merancang simulasi dengan menggunakan program Matlab Simulink versi r2009a, maka simulasi dari Sistem Beban Tak Seimbang yang akan dianalisa harus dibuat terlebih dahulu sesuai komponen yang ada, yaitu dari sumber pembangkitan hingga beban. Gambar dibawah ini merupakan simulasi dari Sistem Beban Tak Seimbang yang akan dibuat pemodelannya pada program Matlab Simulink versi r2009a.

Gambar 3.1 Simulasi Beban Tak Seimbang Sebelum Menggunakan SVC type TCR-FC Pada Software Matlab Simulink R2009a

40

1) Jalankan Program Matlab Simulink versi r2009a.

Program Matlab Simulink versi r2009a dapat digunakan setelah diinstal ke dalam komputer, setelah itu program dapat digunakan dengan cara mengklik program Matlab Simulink versi r2009a Setelah program dijalankan maka akan tampak tampilan seperti gambar 3.2 yang merupakan tampilan pertama program Matlab Simulink versi r2009a.

Gambar 3.2. Tampilan Pertama Matlab Simulink versi r2009a

2) Membuat Studi Kasus Yang Baru

Untuk membuat studi kasus yang baru, cukup dengan menekan lambang dari “Matlab Simulink” seperti yang ditunjukkan pada

41

Gambar 3.3. Tampilan Lambang Matlab Simulink

3) Membuat Simulasi Beban Tak Seimbang dengan merangkai icon parameter yang dibutuhkan. Mencari icon parameter seperti Tegangan Sumber, Resistor, Capasitor dan lain lain dapat dicari seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.4.

42

4) Membuat Simulasi Beban Tak Seimbang Sebelum Menggunakan SVC Type TCR-FC

Gambar 3.5 Simulasi Beban Tak Seimbang Sebelum Menggunakan SVC Type

TCR-FC

Setelah simulasi beban tak seimbang selesai dikerjakan tentunya kita akan mendapatkan nilai arus perfasanya. Dari arus perfasa tersebut kita akan mendapatkan arus urutan nol,positif dan negatif. Setelah kita mendapatkan nilai arus tersebut maka kita akan

mendapatkan nilai % ketidakseimbangan dari sistem yang kita buat tadi.

43

Gambar 3.6 Simulasi Static Var Compensator type TCR FC

Setelah Simulasi SVC sudah selesai maka simulasi ini dapat digabungkan menjadi satu sistem yang terlihat pada gambar 3.7 berikut ini :

Gambar 3.7 Simulasi Beban Tak Seimbang menggunakan Static Var Compensator type Thyristor Control Reactor Fixed Capacitor

44

Setelah simulasi beban tak seimbang yang telah dipasang svc selesai dikerjakan tentunya kita akan mendapatkan nilai arus perfasanya. Dari arus perfasa tersebut kita akan mendapatkan arus urutan nol,positif dan negatif. Setelah kita mendapatkan nilai arus tersebut maka kita akan mendapatkan nilai % ketidakseimbangan dari sistem yang kita buat tadi. Setelah nilai dari % ketidakseimbangan didapatkan maka kita bisa membandingkan nilai tersebut dengan nilai % ketidaksembangan sebelum

digunakannya Static Var Compensator type Thyristor Control

Reactor Fixed Capacitor.

6) Penulisan Laporan

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Setelah melakukan proses perancangan menggunakan simulasi Matlab Simulink versi r2009a serta membandingkan hasil simulasi dengan teori-teori penunjang, maka dapat disimpulkan beberapa hal mengenai hasil dari pengerjaan tugas akhir ini yaitu :

1. Tingkat ketidakseimbangan arus yang terjadi pada simulasi sistem tiga fasa tak seimbang sebelum penggunaan SVC sebesar 12.36 % namun setelah pemasangan SVC pada sistem tersebut tingkat ketidak seimbangan arus turun menjadi 4.4 %.

2. Pemasangan Static Var Compansator pada sistem tiga fasa tak seimbang menyebabkan penurunan nilai daya reaktif pada sistem, hal ini dikarenakan daya reaktif yang dihasilkan beban induktif telah dikompenasisi dengan adanya Kapasitor pada SVC TCR-FC. Tentunya semakin kecil daya reaktif pada suatu sistem maka kualitas tegangan dan arus pada sistem tersebut juga akan semakin baik.

80

terdapat pada sistem adalah sebesar 0.72 untuk setiap fasanya namun setelah pemasangan SVC pada sistem faktor daya sistem tiga fasa tak seimbang menjadi 0.98.

4. Prinsip kerja dari SVC yang penulis gunakan ini adalah dengan adanya Kapasitor dan Induktor pada TCR-FC maka akan mengkompenasasi daya reaktif pada sistem. Keunggulan dari SVC tipe TCR-FC pada Tugas akhir ini yaitu memiliki daerah kerja pada Thyristor yang dapat diatur mengikuti perubahan beban.

5. Dengan pemasangan SVC pada sistem tidak akan mempengaruhi perubahan nilai arus pada beban namun akan merubaha nilai arus pada sisi sumber. Hal ini dikarenakan arus pada sisi beban sangat dipengaruhi dengan nilai beban yang digunakan sedangkan arus pada sisi sumber akan berubaha menjadi naik dikarenakan SVC yang terpasang pada sistem akan menjadi beban tambahan pada sistem tiga fasa tak seimbang.

5.2. Saran

Selama pengerjaan tugas akhir ini tentu tidak terlepas dari berbagai kekurangan dan kelemahan, baik dari segi sistem atau perancangan yang dilakukan. Untuk itu demi kesempurnaan hasil bila dilakukan penelitian selanjutnya disarankan :

81

juga efek pada perencanaan filternya. Perlu juga diperhatikan penyesuaian dengan kebutuhan daya reaktif yang akan dikompensasi, karena akan mempengaruhi dalam pemodelan disain dari SVC.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Saadat, Hadi. 1999. Power System Analysis. Milwaukee School Engineering

[2] Sulasno. 2001. Analisa Sistem Tenaga Listrik. Badan Penerbit Universitas Diponegoro: Semarang

[3] Wahidi, Muhamad “Analisa Aliran Daya Tiga Fasa Tak Seimbang Pada Penyulang Kangkung PT. PLN (Persero) Distribusi Lampung” , September 2014. Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Lampung. [4] A. Hastanto, Ir. Yuningtyastuti.,MT, S. Handoko, ST., MT., (2012), ”

Optimasi Penempatan SVC Untuk Memperbaiki Profil Tegangan Pada Sistem 500 kV Jamali Menggunakan Metode Particle Swarm Optimization

(PSO)”., Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.

[5] Padiyar, K.R. 2007. “FACTS Controllers In Power Transmission And Distribution”. New Age International: New Delhi.

[6] Saputro, Dimas M.W “Penyeimbang Beban Tiga Fasa Tiga Kawat Dengan Static Var Compensator (SVC) Tipe Thyristor Controlled Reactor – Fixed Capacitor (TCR-FC)”, November 2013. Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[7] Jianzong, Ma “The application of SVC for the power quality control of electric railways” Juli 2011. Yanshan University, China

[8] Dahlan, M. “Akibat Ketidakseimbangan Beban Terhadap Arus Netral Dan Losses Pada Transformator Distribusi” Jurnal ISSN : 1979-6870hal 1-8