Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE C DALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARUS
(STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Penyelesaian Program S-1 di Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan Universitas Pendidikan Indonesia
Oleh Firda Riantina E.5051.1002317
DEPARTEMEN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
ABSTRAK
Harmonisa merupakan suatu fenomena yang timbul akibat pengoperasian beban listrik non linier, yang merupakan sumber terbentuknya gelombang frekuensi tinggi (kelipatan dari frekuensi fundamental, misal: 150Hz, 250Hz, 350Hz, dan seterusnya). Tingkat kecacatan harmonisa dapat dinyatakan dengan Total Harmonic Distortion (THD). Hasil pengukuran di Gedung FPIPS UPI menunjukan nilai THD I (arus) yang cukup besar, yaitu 74%. Hasil tersebut belum sesuai dengan standar yang dibolehkan IEEE 519-1992, yaitu < 5%. Salah satu solusi untuk mereduksi harmonisa tersebut adalah dengan pemasangan filter pasif. Pada penelitian ini, disimulasikan pemasangan filter pasif jenis double tuned dan tipe C menggunakan software PSIM 9.0.3 untuk mereduksi harmonisa agar THD arus berkurang. Uji coba pemasangan filter pada sistem kelistrikan yang lain dilakukan sebelum pengukuran dan pengolahan data. Hal itu dilakukan untuk memastikan bahwa filter bekerja pada sistem. Setelah filter double tuned dipasang, THD I berkurang 34,64% menjadi 39,36%. Sedangkan, setelah dipasang filter tipe C, THD I berkurang 25,59% menjadi 48,41%. Orde kerja dari filter double tuned dan filter tipe C adalah orde 5 dan 7. Untuk filter double tuned, harmonisa orde 5 berhasil dikurangi sebesar 6,12% dan harmonisa orde 7 sebesar 2,32%. Sementara untuk filter tipe C, harmonisa orde 5 berhasil dikurangi 1,14% dan harmonisa orde 7 sebesar 0,08%. Filter double tuned berhasil mengurangi THD I lebih banyak dibandingkan filter tipe C. Namun, hasil reduksi dari kedua jenis filter pasif tersebut belum memenuhi standar yang dibolehkan IEEE.
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
COMPARISON OF DOUBLE TUNED FILTER AND C-TYPE FILTER TO REDUCT CURRENT TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD)
(CASE IN FPIPS UPI BUILDING)
Harmonic is a phenomenon caused by the operation of the non linear electrical load, which is a source of high frequency waves (multiples of the fundamental frequency’s like 150Hz, 250Hz, 350Hz, and so on). Level of harmonic distortion can be expressed with Total Harmonic Distortion (THD). Based on the results of the measurement in the FPIPS UPI building showed the value of current THD was high enough, that was 74%. Those results did not allow in the IEEE 519-1992 standards, that is less than 5%. One of the solutions to reduce harmonic is by installing a passive filter. In this study, the installation of passive filter was simulated by software, that is PSIM 9.0.3. Double tuned and C-type were choosen to be installing to reduce current THD. Filter testing was installed to another electrical system before measuring and calculating the data. The aim is to make sure the filter work proprely in the system. After the installation of double tuned filter, current THD reduced 34,64% to 39,36%. Whereas, after installing C-type filter, current THD reduced 25,59% to 48,41%. Order of double tuned filter and C-type filter are 5th and 7th order. For double tuned filter, harmonic distortion of 5th order successfully reduced 6.12% and harmonic distortion of 7th order is 2,32%. And to the C-type filter, harmonic distortion of 5th order successfully reduce 1.14% and harmonic distortion of 7th order is 0.08%. Each filters showed a decrease. Although there is no drastic decline but both filters can be said to successfully reduce current THD. Double tuned filter successfully reduce current THD more than C-type filter. However, the current THD reduction results from both filters has not yet allowed of the IEEE 519-1992 standard.
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan pada Tuhan Yang Maha Esa yang senantiasa melimpahkan nikmat dan karunia-Nya, hingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul ”Analisis Simulasi Double Tuned Filter Dan Filter Tipe C Dalam Mereduksi Harmonisa Arus (Studi Kasus Di Gedung Fakultas Pendidikan Ilmu Pengetahuan Sosial Universitas Pendidikan Indonesia)”. Skripsi ini membahas tentang perancangan filter pasif jenis double tuned dan tipe C dalam mengurangi harmonisa arus yang terjadi dalam sistem.
Tujuan disusunnya skripsi ini adalah untuk memenuhi syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Elektro, Departemen Pendidikan Teknik Elektro (DPTE) Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan (FPTK) Universitas Pendidikan Indonesia (UPI).
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat kekurangan. Maka, kritik dan saran yang membangun terhadap penulis diharapkan mampu memperbaiki kesalahan dan kekurangan yang ada. Semoga skripsi ini pun bisa bermanfaat bagi penyusun juga pembacanya. Akhir kata, penulis mengucapkan terimakasih.
Bandung, 19 Agustus 2015
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
UCAPAN TERIMAKASIH
Alhamdulillahirabbil’alamin puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah
SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini walaupun masih terdapat banyak kekurangan untuk memenuhi sebagian syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Departemen Pendidikan Teknik Elektro, Universitas Pendidikan Indonesia.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini tentunya tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dengan segala hormat penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada yang terhormat: 1. Bapak Ir. H. Dadang Lukman Hakim, M.T. selaku pembimbing I dan Bapak
Wasimudin Surya S., S.T., M.T. selaku pembimbing II yang selalu memberikan arahan, saran dan teguran kepada penulis supaya selalu bersemangat dalam menyelesaikan skripsi ini, terima kasih banyak atas setiap waktu bimbingan yang telah diberikan untuk penulis.
2. Ibu Dr. Hj. Budi Mulyanti, M.Si. selaku Ketua Departemen Pendidikan Teknik Elektro FPTK UPI.
3. Seluruh Staf Pengajar di Departemen Pendidikan Teknik Elektro FPTK UPI yang telah memberikan banyak ilmu kepada penulis.
4. Bapak Komar dan Ibu Sri selaku staff Tata Usaha Departemen Pendidikan Teknik Elektro FPTK UPI yang telah membantu memberikan kelancaran dalam administrasi.
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
6. Kakak tersayang, Gita Agustiani dan suami, yang selalu memotivasi agar skripsi ini segera diselesaikan.
7. Kekasih, sahabat dan motivator pribadi, Dwi Putra Apri, yang tiada henti memberikan bantuan, semangat, dukungan dan motivasi dimulai pengajuan proposal awal hingga penyelesaian skripsi ini kepada penulis sehingga penulis tersadar untuk selalu berusaha lebih baik dan lebih berkerja keras dari sebelumnya.
8. Seluruh rekan-rekan Program Studi Teknik Elektro S-1 FPTK UPI (T.E.U.A.S) yang telah memberikan dorongan, motivasi dan semangat kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini.
9. Seluruh rekan-rekan Departemen Pendidikan Teknik Elektro FPTK UPI yang telah memberikan motivasi dan semangat kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini.
10. Kesebelasan KKN Panyocokan yang telah memberikan motivasi, menghibur dan selalu ada untuk penulis baik suka maupun duka.
11. Rekan-rekan Public Educator Corps (PEC) Museum Konperensi Asia Afrika yang telah memberikan motivasi, dorongan dan semangat kepada penulis. 12. Bapak teknisi AFTIK Gedung FPIPS UPI dan Biro Aset UPI yang telah
membantu penulis dalam mengumpulkan data untuk penelitian. 13. Semua pihak yang terlibat dalam proses penyelesaian skripsi ini.
Semoga Allah SWT, senantiasa memberikan rahmat dan hidayah-Nya kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Aamiin.
Bandung, 19 Agustus 2015
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... i
UCAPAN TERIMAKASIH ... ii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR LAMPIRAN ... x
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A.Latar Belakang ... 1
B.Rumusan Masalah ... 2
C.Tujuan Skripsi ... 2
D.Manfaat Skripsi ... 3
E. Sistematika Penulisan Skripsi ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
A.Beban Linear ... 5
B.Beban Non Linear ... 5
C.Harmonisa ... 6
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
E. Penggunaan Deret Fourier ... 8
F. Distorsi Harmonisa ... 10
G.Standar Batasan Harmonisa ... 10
H.Pengaruh Harmonisa Pada Peralatan Sistem Tenaga Listrik ... 12
I. Filter Harmonisa ... 13
1. Filter Aktif ... 13
2. Filter Pasif ... 14
J. Double Tuned Filter ... 16
K.Langkah Perancangan Komponen Double Tuned Filter ... 17
L. Filter Tipe C ... 20
M.Langkah Perancangan Komponen Filter Tipe C ... 21
N.Penggunaan Software PSIM dalam Simulasi Pemasangan Filter Pasif ... 22
BAB III METODE PENELITIAN ... 26
A.Metode Penelitian ... 26
B.Tempat dan Waktu Pengukuran ... 26
C.Tahap Pengukuran ... 26
D.Desain Penelitian ... 29
E. Langkah-Langkah Penelitian ... 30
F. Tahap Perancangan Filter Pasif ... 32
1. Double tuned filter ... 32
2. Filter Tipe C ... 34
G.Penentuan Arus Short Circuit Dan Arus Beban ... 36
H.Sumber Kelistrikan dan Jenis Beban di Gedung FPIPS UPI ... 37
I. Data Hasil Pengukuran Harmonisa Di Gedung FPIPS UPI ... 39
1. Hasil Pengukuran Harmonisa Arus Tanggal 17 Maret 2015 ... 39
2. Hasil Pengukuran Harmonisa Arus Tanggal 23 Maret 2015 ... 41
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
BAB IV TEMUAN DAN PEMBAHASAN ... 46
A.Model Dan Hasil Simulasi Sumber Harmonisa di Gedung FPIPS UPI dengan PSIM Sebelum Dipasang Filter ... 46
B.Pendekatan Nilai Isc/IL ... 48
C.Tempat Pemasangan Filter ... 48
D.Perhitungan Nilai Komponen Filter ... 49
1. Double Tuned Filter ... 49
2. Filter Tipe C ... 52
E. Model Dan Hasil Simulasi Pemasangan Filter Pasif Untuk Mereduksi Harmonisa di Gedung FPIPS UPI ... 54
1. Double Tuned Filter ... 54
2. Filter Tipe C ... 56
F. Perbandingan Hasil Reduksi Harmonisa Setelah Pemasangan Double Tuned Filter dan Filter Tipe C ... 57
G.Pembahasan Hasil Perbaikan Sistem Setelah Dipasang Double Tuned Filter dan Filter Tipe C ... 59
BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI DAN REKOMENDASI ... 65
DAFTAR RUJUKAN ... 66
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Batas distorsi arus yang diakibatkan harmonisa
menurut IEEE 519-1992 ... 11
Tabel 2.2 Batas distorsi tegangan yang diakibatkan harmonisa menurut IEEE 519-1992 ... 11
Tabel 2.3 Dampak harmonisa pada berbagai peralatan sistem tenaga listrik menurut Kennedy (2004, hlm.47) ... 12
Tabel 3.1 Data Pengukuran Harmonisa Arus Pukul 14.00 ... 39
Tabel 3.2 Data Pengukuran Harmonisa Arus Pukul 14.30 ... 40
Tabel 3.3 Data Pengukuran Harmonisa Arus Pukul 08.00 ... 41
Tabel 3.4 Data Pengukuran Harmonisa Arus Pukul 08.30 ... 42
Tabel 3.5 Data Pengukuran Harmonisa Arus Pukul 08.00 ... 43
Tabel 3.6 Data Pengukuran Harmonisa Arus Pukul 08.30 ... 44
Tabel 3.7 Data Pengukuran Harmonisa Arus Pukul 09.00 ... 45
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
Tabel 4.2 Hasil Pemasangan Double Tuned Filter ... 55
Tabel 4.3 Hasil Pemasangan Filter Tipe C ... 57
Tabel 4.4 Perbandingan Besar Harmonisa Setelah Pemasangan Filter ... 58
Tabel 4.5 Perbandingan Besar Harmonisa Sebelum dan Sesudah Pemasangan Filter ... 62
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Bentuk gelombang beban linear ... 5
Gambar 2.2 Bentuk gelombang beban non linear ... 6
Gambar 2.3 Gelombang tegangan dan arus beban non linear serta gelombang yang telah terdistorsi ... 6
Gambar 2.4 Perubahan bentuk gelombang akibat adanya harmonisa ... 8
Gambar 2.5 Representasi deret fourier dari gelombang yang terdistorsi ... 9
Gambar 2.6 Pemasangan dan Cara Kerja Filter Aktif ... 14
Gambar 2.7 Jenis-jenis filter pasif ... 15
Gambar 2.8 Double tuned filter ... 16
Gambar 2.9 C-Type passive filter ... 20
Gambar 2.10 Gambar tampilan awal PSIM ... 23
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
Gambar 2.12 Gambar contoh rangkaian yang dibuat pada PSIM ... 24
Gambar 2.13 Gambar hasil simulasi rangkaian rangkaian yang dibuat pada PSIM ... 24
Gambar 2.14 Gambar spektrum hasil simulasi rangkaian rangkaian yang dibuat pada PSIM ... 25
Gambar 3.1 Hioki 3286-20 ... 27
Gambar 3.2 Rangkaian pengawatan pengukuran harmonisa ... 28
Gambar 3.3. Diagram alir (flowchart) langkah-langkah penelitian ... 30
Gambar 3.4 Model Rangkaian Simulasi Double Tuned Filter 3 Fasa ... 32
Gambar 3.5 Diagram alir (flowchart) langkah-langkah perancangan double tuned filter ... 33
Gambar 3.6 Model rangkaian simulasi filter tipe c 3 fasa ... 34
Gambar 3.7 Diagram alir (flowchart) langkah-langkah perancangan filter tipe C ... 35
Gambar 3.8 One Line Diagram Kelistrikan Panel FPIPS A ... 37
Gambar 4.1 Desain Sumber Harmonisa ... 46
Gambar 4.2 Simulasi Arus Akibat Harmonisa ... 47
Gambar 4.3 Spektrum Gelombang Frekuensi Fundamental dan Harmonisa ... 47
Gambar 4.4 Tempat Pemasangan Filter ... 48
Gambar 4.5 Desain Sumber Harmonisa yang Telah Dipasang Double Tuned Filter ... 54
Gambar 4.6 Gelombang Arus Harmonisa Setelah Pemasangan Double Tuned Filter ... 54
Gambar 4.7 Spektrum Frekuensi Setelah Pemasangan Double Tuned Filter ... 55
Gambar 4.8 Desain Sumber Harmonisa yang Telah Dipasang Filter Tipe C ... 56
Gambar 4.9 Gelombang Arus Harmonisa Setelah Pemasangan Filter Tipe C ... 56
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
dan Filter Tipe C ... 58 Gambar 4.12 Model sistem 1 fasa yang dipasang filter pasif ... 59 Gambar 4.13 Perbandingan Gelombang Arus Sebelum dan Setelah
Pemasangan Filter ... 61 Gambar 4.14 Perbandingan Spektrum Frekuensi Harmonisa Orde Ke-3, 5,
7, 9, 11 & 13 Sebelum dan Setelah Pemasangan Filter ... 61 Gambar 4.15 Grafik Perbandingan Harmonisa Sebelum dan Setelah Dipasang
Filter Pasif ... 63 Gambar 4.16 Grafik perbandingan THDi Standar IEEE dengan Sebelum dan
Setelah Dipasang Filter Pasif ... 64
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Pengolahan Data Pengukuran di Gedung FPIPS UPI Lampiran 2 Foto Pengukuran Harmonisa Arus di Gedung FPIPS UPI Lampiran 3 SK Pembimbing
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar belakang
Energi listrik merupakan salah satu bentuk energi yang sangat penting dalam kehidupan manusia. Karena di zaman modern ini, hampir semua hal yang dilakukan manusia ditunjang oleh energi listrik. Dengan meningkatnya perkembangan teknologi maka peralatan elektronik seperti komputer, laptop, lampu hemat energi, air conditioner dan berbagai peralatan yang menggunakan converter, baik itu rectifier maupun inverter pun ikut berkembang. Namun pada kenyataannya, pelatan elektronik tersebut merupakan salah satu penyumbang dalam penurunan kualitas daya pada sistem tenaga listrik.
Salah satu penyebab penurunan kualitas daya adalah harmonisa. Munculnya harmonisa menyebabkan gelombang arus dan tegangan menjadi cacat atau tidak sinusoidal. Harmonisa merupakan pembentukan gelombang-gelombang dengan frekuensi berbeda yang merupakan perkalian bilangan bulat dengan frekuensi dasarnya. Misalnya, frekuensi dasar suatu sistem tenaga listrik adalah 50 Hz, maka harmonisa keduanya adalah gelombang dengan frekuensi sebesar 100 Hz, harmonisa ketiga adalah gelombang dengan frekuensi sebesar 150 Hz dan seterusnya.
Kandungan harmonisa dapat mengakibatkan beberapa dampak negatif lain, seperti timbulnya arus pada kawat netral, terjadinya error pembacaan pada kWh meter, tidak bekerjanya peralatan proteksi pada sistem tenaga listrik dan lain sebagainya.
non-2
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
linear seperti IGBT, Thyristor, GTO, Transistor Power, MOSFET yang dirangkai menjadi inverter.
Namun filter aktif atau filter pasif pun memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Salah satu kelebihan filter aktif adalah dimensinya relatif kecil serta mampu mereduksi pita frekuensi harmonisa yang lebih lebar. Sedangkan kekurangannya adalah biaya desain dan pembuatannya relatif lebih mahal. Kelebihan dari filter pasif adalah dari sisi ekonomi. Filter pasif lebih murah dibanding dengan filter lainnya dalam hal desain dan pembuatan. Kekurangan yang dimiliki filter pasif adalah hanya mampu mereduksi harmonisa tertentu sesuai dengan desain awal sehingga apabila terjadi perubahan maka filter tersebut tidak dapat menyesuaikan dengan keadaan baru tersebut. Filter pasif sendiri terdiri dari beberapa jenis dengan kelebihan dan kelemahannya masing-masing.
Setelah melakukan pengukuran harmonisa di Gedung FPIPS UPI, hasilnya menunjukan bahwa nilai THDv sudah sesuai dengan standar sedangkan nilai THDi disana cukup besar, yaitu 74%. Hasil THDi tersebut tentu belum sesuai dengan standar yang dibolehkan oleh IEEE 512-1992, yaitu <5%. Oleh karena itu, penulis mengajukan penelitian skripsi dengan judul “Perbandingan Double Tuned Filter Dan Filter Tipe C Dalam Mereduksi Total Harmonic Distortion (THD) Arus (Studi Kasus Di Gedung Fakultas Pendidikan Ilmu Pengetahuan Sosial Universitas Pendidikan Indonesia)”.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah diatas, dapat diidentifikasi bahwa masalah di gedung FPIPS UPI adalah nilai THDinya belum sesuai dengan standar yang ditetapkan IEEE. Apabila tidak dikurangi, tentu hal tersebut akan mengakibatkan dampak negatif pada sistem. Pemasangan filter pasif merupakan salah satu cara untuk mengurangi nilai THDi tersebut. Peneliti memilih memasang filter pasif jenis double tuned filter dan filter tipe C. Pada skripsi ini penulis ditunjukan terhadap masalah-masalah sebagai berikut:
3
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
2. Bagaimana perbandingan hasil reduksi harmonisa antara filter pasif jenis double tuned filter dan filter tipe C?
3. Apakah hasil simulasi sudah sesuai dengan standar yang ditetapkan IEEE 512-1992?
C. Tujuan Skripsi
Adapun tujuan dari penulisan skripsi ini adalah untuk merancang filter pasif tipe double tuned filter dan filter tipe C dalam mereduksi nilai THDi. Untuk lebih rincinya adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui desain filter pasif dengan tipe double tuned filter dan filter tipe C dalam mereduksi harmonisa.
2. Membandingkan hasil antara filter pasif tipe double tuned filter dengan filter tipe C.
3. Mengetahui hasil simulasi apakah sudah sesuai stadar yang ditetapkan IEEE atau belum.
D. Manfaat Skripsi
Manfaat yang diharapakan dari skripsi diklasifikasikan menjadi 3 kategori utama, yaitu:
1. Bagi penulis: dapat menambah ilmu pengetahuan, pemahaman, dan keterampilan di dalam dunia kelistrikan, khususnya dalam perancang filter pasif.
2. Bagi Industri: diharapkan sebagai salah satu kontribusi positif, dengan adanya perancangan filter dan pengujiannya bisa turut membantu Industri dalam mengatasi harmonisa yang dihasilkan oleh beban non linier berupa konverter sehingga dapat menurunkan resiko kerugian akibat harmonisa tersebut.
4
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
E. Sistematika Penulisan Skripsi
Untuk memudahkan dalam membaca dan memahami tugas skripsi ini, maka disusun sistematika penulisan sebagai berikut :
BAB I Pendahuluan
Memaparkan tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, tujuan penulisan, manfaat tugas akhir, dan sistematika penulisan.
BAB II Landasan Teori
Memaparkan teori tentang harmonisa, baik itu pengertian, penyebab, akibat, dan sumber harmonisa pada suatu sistem tenaga listrik serta perancangan filter pasif sebagai salah satu solusi untuk mereduksi harmonisa
BAB III Metode Penelitian
Memaparkan tentang metode peneletian yang berisikan sistem kelistrikan di Gedung FPIPS UPI, pengumpulan data, pengukuran harmonisa secara langsung, perhitungan komponen double tuned filter dan filter tipe C, membuat pemodelan sumber harmonisa dari hasil pengukuran dengan menggunakan perangkat lunak PSIM versi 9.0.3.
BAB IV Temuan dan Pembahasan
Memaparkan tentang temuan dan pembahasan mengenai pengujian model dan simulasi saat menggunakan filter pasif jenis double tuned filter dan filter tipe C dalam mereduksi harmonisa. Serta membandingkan hasil pengujian THDi yang telah dilakukan dengan standar IEEE 519-1992.
5
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Metode Penelitian
Metode yang digunakan oleh penyusun dalam melakukan penelitian skripsi ini adalah sebagai berikut:
1. Studi Pustaka, yaitu dengan cara mencari, mempelajari dan mengkaji teori-teori yang mendukung dan berkaitan dengan penelitian yang sedang dilakukan. Teori-teori tersebut diperoleh dari jurnal ilmiah, hasil penelitian yang telah dilakukan sebelumnya dan berbagai buku referensi yang mendukung dalam penelitian ini.
2. Observasi Langsung, yaitu dengan cara mengumpulkan data-data yang diperoleh di lapangan yang diperlukan untuk menunjang penelitian. Data ini diperoleh dari pengukuran harmonisa di Gedung FPIPS UPI.
3. Diskusi, yaitu dengan melakukan bimbingan dengan dosen pembimbing dan praktisi ataupun orang lain yang paham mengenai penelitian yang sedang dilakukan dan dapat membantu dalam penyelesaiannya.
B. Tempat Dan Waktu Pengukuran
Lokasi pengukuran harmonisa untuk peneletian ini bertempat di Gedung FPIPS UPI. Beban yang terpasang di gedung tersebut didominasi oleh komputer, laptop dan lampu TL, menyebabkan kandungan harmonisa cukup besar. Pengukuran dilakukan pada Tanggal 17, 23 dan 24 Maret 2015 dalam rentang waktu yang berbeda.
C. Tahap Pengukuran
27
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
menuju beban. Tahap pengukuran dilakukan untuk memperoleh data yang akan digunakan pada penelitian.
Gambar 3.1 Hioki 3286-20
Berikut tahap-tahap pengukurannya: Siapkan alat dan bahan
Hioki 3286-20
Buku panduan (manual book) alat ukur Alat tulis
Komputer (sebagai alat untuk membuat grafik)
Kemudian rangkai alat ukur HIOKI 3286-20 sesuai gambar 3.1 di bawah ini, selanjutnya ikuti langkah kerja dalam penggunaan alat seperti dijelaskan di bawah ini; Siapkan Alat dan Bahan,
Rangkai alat ukur seperti contoh pada gambar,
Tekan tombol power satu kali, maka akan nilai yang akan terukur adalah Tegangan, Arus dan Daya Nyata (P) kemudian tekan tombol hold satu kali,
28
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
Untuk mengukur frekuensi dan tegangan puncak tekan U/▼satu kali, Untuk mengukur arus puncak tekan I/▲satu kali,
Untuk mengukur harmonisa ikuti langkah di bawah ini (masih berurutan dengan langkah kerja sebelumnya, kemudian ikuti langkah kerja yang dijelaskan di bawah ini;
Tekan tombol hold satu kali sampai tulisan hold hilang,
Tekan tombol line harm (LHE) dua kali sampai muncul tulisan “hArn l” kemudian tekan tombol hold
Tekan tombol mode dua kali sampai tulisan r dan F hilang, Maka akan muncul nilai THDi, gunakan tombol I/▲ untuk menghitung harmonisa 1 – 20. Catat nilainya.
Untuk mengukur THDv tekan tombol LHE satu kali, gunakan tombol U/▼untuk mengukur harmonisa 20 – 1, catat hasilnya.
Tekan tombol hold sampai tulisan hold hilang, kemudian matikan alat, tekan tombol power. Kerjakan langkah di atas untuk melanjutkan mengukur kawat (line) lainnya. (Sumber: Laporan Pribadi pada Kuliah Kualitas Daya dan Minimisasi Harmonisa)
29
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
D. Desain Penelitian
Desain penelitian merupakan langkah kerja yang dibuat oleh peneliti untuk melaksanakan penelitian sehingga penelitian dapat dilaksanakan dengan baik dan sistematik.
1. Tahap Persiapan
Tahap awal dalam melakukan penelitian ini adalah tahapan persiapan. Dalam tahap ini peneliti merencanakan dan membuat penjadwalan mengenai hal-hal yang harus dipersiapkan. Hal pertama yang dilakukan peneliti adalah menentukan permasalahan utama yang akan diteliti dan kemudian mengajukan rancangan penelitian dalam bentuk proposal penelitian, dalam hal ini peneliti mengajukan penelitian tentang analisis simulasi kinerja filter pasif dalam mereduksi harmonisa. Selanjutnya peneliti menentukan tempat dan waktu untuk melakukan penelitian. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan kinerja dua jenis filter pasif dalam mereduksi harmonisa, khususnya yang terjadi di gedung .
2. Tahap Pelaksanaan
Tahap ini adalah tahap dimana peneliti memulai untuk melakukan penelitian. Hal yang dilakukan peneliti adalah studi pustaka, pengukuran untuk keperluan pengolahan data yang akan diteliti dan pengumpulan data lain yang berkaitan dengan penelitian yang sedang dilakukan di gedung dan membuat perancangan simulasi dengan menggunakan perangkat lunak PSIM versi 9.0.3.
3. Tahap Penyelesaian dan Pelaporan
30
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
E. Langkah-Langkah Penelitian
Langkah-langkah dalam penelitian tentu perlu diperhatikan. Langkah yang sistematik akan memberikan arahan dalam proses pengerjaan dan dapat memudahkan dalam proses pemahaman dari tujuan yang diinginkan. Berikut merupakan langkah-langkah penelitian dalam bentuk diagram alir (flowchart):
Mulai
Perancangan model simulasi dan uji coba desain filter menggunakan PSIM 9.0.3
Pengukuran harmonisa di Gedung FPIPS UPI menggunakan HIOKI 3286-20
Pengolahan data harmonisa
Perancangan filter pasifDouble Tuned Filter dan Filter Tipe C
untuk mereduksi harmonisa di Gedung FPIPS UPI menggunakan PSIM 9.0.3
Analisis dan bandingkan hasil simulasi perancangan filter
pasif
THD I turun?
Menyusun laporan hasil perancangan dan simulasi
filter pasif
Selesai Ya
31
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
Gambar 3.3 Diagram alir (flowchart) langkah-langkah penelitian
Berdasarkan gambar 3.3, proses penelitian skripsi yang dilakukukan penulis dimulai dengan perancangan model simulasi filter pasif jenis double tuned filter yang kemudian diujicoba menggunakan perangkat lunak PSIM versi 9.0.3. Setelah uji coba yang dilakukan berhasil dan memperlihatkan penurunan THDi, penulis melakukan pengukuran harmonisa arus yang terdapat di gedung FPIPS UPI. Data hasil pengukuran tersebut kemudian diolah sehingga diperoleh nilai THDi. Nilai THDi tersebut digunakan sebagai acuan untuk perancangan simulasi harmonisa sistem.
32
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
F. Tahap Perancangan Filter Pasif 1. Double Tuned Filter
[image:30.612.216.427.403.645.2]Double tuned filter terdiri dari dua buah single tuned filter dan merupakan bentuk filter pasif yang paling sederhana. Jenis filter ini adalah yang paling sesuai untuk mereduksi satu orde karena filter ini hanya akan mereduksi harmonik pada satu frekuensi saja. Filter jenis banyak digunakan karena konstruksinya sederhana dan harganya relatif murah. Double tuned filter terdiri dari 2 komponen sederhana yaitu kapasitor yang berfungsi sebagai pemberi kompensasi daya reaktif pada sistem untuk memperbaiki faktor daya dan komponen induktor sebagai reaktor filter.
33
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu Mulai
Pengukuran harmonisa arus
Pengolahan data harmonisa arus
Menentukan orde kerja filter yang akan
dipasang
Menghitung perbaikan daya reaktif
Perhitungan nilai komponen double tuned
filter (C1, L1, R1, C2, L2,
R2 dan R3)
Pemasangan filter pada sistem
THD I turun?
Selesai Menyusun laporan hasil
perancangan dan simulasi pemasangan
double tuned filter
Ya
[image:31.612.253.384.80.488.2]Tidak
Gambar 3.5 Diagram alir (flowchart) langkah-langkah perancangan Double tuned filter
34
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
2. Filter Tipe C
[image:32.612.219.428.229.474.2]Filter pasif tipe C merupakan filter yang menghasilkan rugi-rugi daya yang lebih kecil dibanding filter pasif lainnya. Meskipun filter ini bekerja untuk mereduksi harmonisa pada frekuensi tinggi, filter ini juga dapat dipakai untuk mereduksi harmonisa berfrekuensi rendah.
Gambar 3.6 Model Rangkaian Simulasi Filter Tipe C 3 Fasa
35
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
Mulai
Pengukuran harmonisa arus
Pengolahan data harmonisa arus
Menentukan orde kerja filter yang akan
dipasang
Menghitung perbaikan daya reaktif
Perhitungan nilai komponen filter tipe C
(C1, C2, L1 dan R)
Pemasangan filter pada sistem
THD I turun?
Selesai Menyusun laporan hasil
perancangan dan simulasi pemasangan filter
tipe C
Tidak
[image:33.612.254.382.81.501.2]Ya
36
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
G. Penentuan Arus Short Circuit Dan Arus Beban
Diterangkan oleh Dugan (2004) bahwa untuk menentukan standar harmonisa pada suatu sistem tenaga listrik yang mengacu pada aturan IEEE 519-1992 maka perlu dilakukan beberapa tahap berikut ini, yaitu:
1. Menentukan besar dari arus short circuit pada pada rangkaian 3 fasa dengan mengikuti persamaan berikut
��� =
1000 × �
3 �
2. Mencari data pemakaian beban selama 12 bulan terakhir kemudian buat rata-ratanya.
3. Cari arus beban dari kegiatan poin ke dua dengan menggunakan persamaan berikut:
� = �
�� 3 �
4. Tentukan perbandingan antara arus short circuit dengan arus beban ���
�
37
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
H. Sumber Kelistrikan dan Jenis Beban di Gedung FPIPS UPI
V A A A MCCB 3P 500 A MCCB 3P 100 A MCCB 3P 100 A Bus Bar
5 x 500 A
MCCB 3P 63 A MCCB 3P 63 A MCCB 3P 63 A MCB 3P 40 A MCCB 3P 63 A MCB 3P 16 A MCB 3P 25A MCB 3P 25A MCB 3P 25A MCB 3P 40 A MCCB 3P 100 A MCCB 3P 63 A MCCB 3P 63 A MCCB 3P
32 A S P A R E S P A R E S P A R E
NYY 4x35 mm2
NYY 4x35 mm2
NYY 4x16 mm2
NYY 4x16 mm2
NYY 4x16 mm2
NYY 4x16 mm2
NYY 4x10 mm2
NYY 4x4 mm2
NYY 4x6 mm2
NYY 4x6 mm2
NYY 4x6 mm2
NYY 4x10 mm2
NYY 4x16 mm2 NYY 2 (4x185) mm2
R S T
Fuse 2A
FROM SDP – SOCIAL SCIENCE
EDUCATION FAC.SOCIAL SCIENCE EDUCATION-A/1ST DP-AC-A/1ST FAC.SOCIAL SCIENCE EDUCATION-A/2ND FAC.SOCIAL SCIENCE EDUCATION-A/3RD FAC.SOCIAL SCIENCE EDUCATION-A/4TH FAC.SOCIAL SCIENCE EDUCATION-A/5TH FAC.SOCIAL SCIENCE EDUCATION-A/6TH DP-AC-A/2ND DP-AC-A/3RD DP-AC-A/4TH DP-AC-A/5TH DP-AC-A/6TH DP-PASSENGER LIFT-A/ROOF
[image:35.612.120.504.111.588.2]PP-SOCIAL SCIENCE EDUCATION-A (243,614 KVA)
Gambar 3.8 One Line Diagram Kelistrikan Panel FPIPS A
38
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
lainnya. Dua buah panel utama tersebut disalurkan untuk gedung FPIPS A (sebelah kanan) dan FPIPS B (sebelah kiri).
Masing-masing panel tersebut disalurkan kembali untuk sub distribution panel (SDP) yang ada di 6 lantai Gedung FPIPS, juga untuk panel AC dan lift. Arus yang suplai oleh kedua panel tersebut masing-masing adalah 500 A.
39
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
[image:37.612.223.416.164.631.2]I. Data Hasil Pengukuran Harmonisa Di Gedung FPIPS UPI 1. Hasil Pengukuran Harmonisa Arus Tanggal 17 Maret 2015
Tabel 3.1 Data Pengukuran Harmonisa Arus Pukul 14.00
Fasa R S T
Ieff (A) 3,3 3,43 3,47
Veff (V) 221,4 221,9 223,8
P (Kw) 0,530 0,585 0,617
S (KVA) 0,731 0,761 0,777
PF 0,726 0,768 0,795
lead lag lag
Hrn ke- IR (%) IS (%) IT (%)
1 100 100 100
2 2,3 2,1 2,5
3 30,4 32 31,8
4 1 1,2 2,1
5 15,6 15,3 16,1
6 0,7 0,8 1,1
7 10,2 10,8 10,7
8 0,6 1,4 1,2
9 9,3 9,5 8,7
10 1,6 1,2 1
11 6,5 6,7 6,4
12 0,8 1,1 0,9
13 6,1 6 5,8
14 0,6 0,5 0,7
15 5,4 5,7 5,4
16 1 0,7 0,5
17 3,2 3,8 4,1
18 0,4 0,6 0,3
19 2,4 3,1 2,8
20 0,1 0,2 0
40
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
[image:38.612.212.433.133.608.2]Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
Tabel 3.2 Data Pengukuran Harmonisa Arus Pukul 14.30
Fasa R S T
Ieff (A) 3,52 3,46 3,48
Veff (V) 222,3 225,9 221,9
P (Kw) 0,546 0,565 0,554
S (KVA) 0,782 0,782 0,772
PF 0,698 0,723 0,718
lag lag lead
Hrn ke- IR (%) IS (%) IT (%)
1 100 100 100
2 1,8 1,7 1,5
3 28,9 29,3 30,1
4 0,7 0,8 0,8
5 14,4 15,1 14,7
6 0,3 0,7 0,9
7 12,1 12,7 12,5
8 0,4 0,4 0,5
9 10,2 10,6 10,5
10 0,5 0,3 0,2
11 5,4 5,8 5,2
12 0,6 0,8 0,4
13 4,2 4,1 4,8
14 0,5 0,4 0,3
15 2,8 3 3,1
16 0,3 0,5 0,2
17 2,6 2,8 2,7
18 0,1 0,2 0
19 1,9 2,1 1,8
20 0 0 0
41
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
[image:39.612.224.417.190.652.2]2. Hasil Pengukuran Harmonisa Arus Tanggal 23 Maret 2015
Tabel 3.3 Data Pengukuran Harmonisa Arus Pukul 08.00
Fasa R S T
Ieff (A) 4,37 4,21 4,3
Veff (V) 227,6 228,1 2
P (Kw) 0,554 0,510 0,004
S (KVA) 0,995 0,960 0,009
PF 0,557 0,531 0,518
lag lag lead
Hrn ke- IR (%) IS (%) IT (%)
1 100 100 100
2 1,4 1,6 1,7
3 74,8 75,2 78,6
4 0,7 0,8 0,6
5 67,2 63,9 66,8
6 0,5 0,7 0,9
7 59,2 56,1 57,4
8 0,6 0,5 0,8
9 23,2 20,4 22,7
10 0,4 0,6 0,7
11 15,3 14,9 14,5
12 0,9 1 1,4
13 11,2 12,4 11,5
14 1,2 0,8 1
15 9,9 9,5 9,7
16 1 0,7 0,9
17 6,3 6,9 7,2
18 0,8 0,5 0,3
19 5,7 4,8 6,1
20 0,6 0,4 0
42
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
[image:40.612.211.431.190.651.2]Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
Tabel 3.4 Data Pengukuran Harmonisa Arus Pukul 08.30
Fasa R S T
Ieff (A) 4,01 4,13 4,09
Veff (V) 228,7 229,4 227,9
P (Kw) 0,640 0,639 0,618
S (KVA) 0,917 0,947 0,932
PF 0,698 0,674 0,663
lead lag lag
Hrn ke- IR (%) IS (%) IT (%)
1 100 100 100
2 2,9 2,6 2,8
3 69,7 71,2 73,4
4 2,2 1,9 2
5 44,8 43,5 43,7
6 1,6 1,5 1,8
7 27,9 28,1 27,8
8 1,3 1 1,1
9 19,6 18,9 19,5
10 0,9 1,1 0,8
11 13,4 15,6 15,2
12 1 0,7 0,9
13 9,8 9,4 9,6
14 0,8 0,5 0,7
15 8,4 8,9 8,5
16 1 0,9 0,4
17 5,7 5,5 5,7
18 0,6 0,4 0,1
19 5,6 4,9 5,2
20 0,2 0,3 0
43
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
[image:41.612.226.419.230.689.2]3. Hasil Pengukuran Harmonisa Arus Tanggal 24 Maret 2015
Tabel 3.5 Data Pengukuran Harmonisa Arus Pukul 08.00
Fasa R S T
Ieff (A) 4,23 4,17 4,32
Veff (V) 219,8 220,4 223,5
P (Kw) 0,621 0,637 0,609
S (KVA) 0,930 0,919 0,966
PF 0,668 0,693 0,631
lag lag lead
Hrn ke- IR (%) IS (%) IT (%)
1 100 100 100
2 3,1 2,9 3,2
3 77,4 79,3 76,5
4 2,6 2,4 2,1
5 69,1 69,6 68,7
6 1,8 2 1,9
7 55,6 56,2 57,3
8 1,3 1,6 0,8
9 25,4 26,1 25,3
10 0,9 0,5 0,9
11 17,5 17,4 18,2
12 1 0,8 1,4
13 11,6 11,9 11,3
14 1,6 0,7 0,6
15 10,7 10,4 10,2
16 0,5 0,4 0,9
17 9,5 9,1 8,9
18 0,6 0,2 0,3
19 7,2 6,9 7,8
20 0 0,1 0
44
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
[image:42.612.223.419.232.690.2]Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
Tabel 3.6 Data Pengukuran Harmonisa Arus Pukul 08.30
Fasa R S T
Ieff (A) 5,02 4,99 4,97
Veff (V) 221,8 224,3 219,9
P (Kw) 0,571 0,595 0,720
S (KVA) 1,113 1,119 1,093
PF 0,513 0,532 0,659
lag lag lead
Hrn ke- IR (%) IS (%) IT (%)
1 100 100 100
2 1,5 1,3 1,4
3 71,3 71,8 72,2
4 1,2 1,1 0,8
5 46,8 44,9 45,3
6 1 0,9 1,1
7 28,1 27,4 28,3
8 0,7 0,8 1,2
9 20,4 20 19,8
10 0,8 0,6 0,7
11 15,8 14,7 16,2
12 0,7 0,9 0,4
13 9,4 9,6 9,8
14 0,5 0,2 0,6
15 8,9 8,5 8,2
16 0,6 0,1 0,3
17 5,6 5,8 5,8
18 0,2 0,3 0,5
19 5,1 4,8 5,9
20 0,4 0 0,1
45
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
[image:43.612.221.420.251.689.2]Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
Tabel 3.7 Data Pengukuran Harmonisa Arus Pukul 09.00
Fasa R S T
Ieff (A) 6,94 6,81 6,76
Veff (V) 222,7 222,5 222,4
P (Kw) 1,073 1,049 1,039
S (KVA) 1,546 1,515 1,503
PF 0,694 0,692 0,691
lag lag lead
Hrn ke- IR (%) IS (%) IT (%)
1 100 100 100
2 1,2 1,1 1,2
3 55,4 55 55,8
4 1,1 1,3 1,1
5 33,8 34,5 34,1
6 0,9 0,8 0,8
7 25,1 24 24,2
8 0,5 0,9 1,3
9 19,4 20,8 19,3
10 0,7 0,8 0,6
11 15,2 14 14,4
12 0,6 0,9 0,3
13 8,3 8,6 8
14 0,6 0,6 0,8
15 7,9 7,5 7,2
16 0,6 0,5 0,4
46
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
18 0,1 0,4 0,9
19 2,7 2,8 2,5
20 0,7 0,4 0,6
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
BAB V
SIMPULAN, IMPLIKASI DAN REKOMENDASI
A. Simpulan
Berdasarkan penelitian skripsi yang telah dilakukan oleh penulis, didapat beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Filter pasif jenis double tuned filter dan filter tipe C dapat digunakan sebagai pereduksi harmonisa. Tahap perancangannya dimulai dari pengukuran harmonisa arus. Hasil dari pengukuran tersebut dapat diketahui harmonisa arus tertinggi ada di orde berapa. Kemudian menentukan orde kerja filter. Setelah menentukan orde kerja, tahap berikutnya adalah menghitung daya reaktif dan nilai komponen filter. Tahap yang terakhir adalah memasang atau menerapkan perancangan filter pada sistem.
2. Double tuned filter mampu mereduksi THDi menjadi 39,36% dari THDi 74%. Sedangkan filter tipe C mampu mereduksi harmonisa menjadi 48,41%. Double tuned filter mampu mereduksi THDi lebih baik dari filter tipe C.
3. Hasil yang didapatkan belum memenuhi standar IEEE-519-1992 yaitu kurang dari 5%. Namun, kedua filter mampu mereduksi THDi cukup besar.
B. Implikasi
1. Penggunaan beban non linier seperti peralatan elektronik dan LHE (lampu hemat energi) mengakibatkan tingginya tingkat harmonisa.
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
C. Rekomendasi
Berikut dibawah ini merupakan beberapa saran penulis terhadap penelitian skripsi yang telah dilakukan:
1. Karena THDi di Gedung FPIPS UPI cukup besar, akan lebih baik apabila dipasang filter pereduksi harmonisa.
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
DAFTAR RUJUKAN
Agustinus, Andrias Ade. (2011). Penggunaan Filter Pasif Untuk Mereduksi Harmonisa Akibat Pemakaian Beban Non Linear. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Alzari, Bestion. (2011). Rancang Bangun Single Tuned Filter Sebagai Alat Pereduksi Distorsi Harmonik Untuk Karakteristik Beban Rumah Tangga 2200 VA. Depok: Universitas Indonesia.
Arrillaga J., N.R. Watson. (2003). Power System Harmonics, Second Edition. John Wiley & Sons, Ltd ISBN: 0-470-85129-5.
C De La Rosa, F (2006). Harmonics And Power Systems. Boca Raton: Taylor & Francis Group
Dugan, Roger. dkk. Electrical Power System Quality. Digital Engineering Library: Mcgraw-Hill Companies.
Ginting, Satria. (2011). Mengurangi Harmonisa Pada Penyearah 1 Fasa Dengan Filter Induktor. Medan: Universitas Sumatera Utara.
Hong, Yi. Heng, S U. (2013). A New Method of Designing Double Tuned Filter. Jiangmen: Wu Yi University.
Irawan, Heri. (2011). Analisis Pengaruh Pemasangan Filter Pasif Terhadap Penurunan Harmonik Pada Sistem Multi Mesin 9 Bus IEEE. Semarang: Universitas Diponegoro.
Khare, Dipti. (2011). Reactive Power Compensation and Harmonic Filters for HVDC Classic. ABB Group.
Lundquist, Johan. (2001). On Harmonic Distortion In Power System. Göteborg: Chalmers University Of Technology.
Prasetyo, Hari. (2012). Analisa Perancangan Filter Pasif Untuk Meredam Harmonik Pada Instalasi Beban Non Linear. Purbalingga: Universitas Jenderal Soedirman.
68
Firda Riantina, 2015
PERBANDINGAN DOUBLE TUNED FILTER DAN FILTER TIPE CDALAM MEREDUKSI TOTAL HARMONIC DISTORTION (THD) ARU (STUDI KASUS DI GEDUNG FAKULTAS PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA)
Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu
Sudirham, Sudaryatno. (2011). Analisis Harmonisa.
Syahruddin, M. (2012). Perancangan Filter Pasif Orde Tiga Untuk Mengurangi Harmonisa Akibat Beban Non Linear. Medan: Universitas Sumatera Utara. Trimoko, Arif. (2009). Analisis Simulasi Unjuk Kerja Filter Pasif Tipe C Untuk
Mengurangi Efek Harmonisa Pada Generator Serempak. Depok: Universitas Indonesia.
W. Kennedy, Barry. (2004). Power Quality Primer. Digital Engineering Library: Mcgraw-Hill Companies.
Wagner, V.E. Dkk. (1993). Effect Of Harmonic Equipment. IEEE Transactions On Power Delivery, Vol. 8, No. 2, April 1993.