1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Generator induksi merupakan motor induksi yang dioperasikan sebagai generator induksi.Namun karena generator induksi tidak mampu mengendalikan tegangan dan frekuensi pada kondisi berbeban dan kecepatan putaran yang berubah, maka generator sinkron yang digunakan pada unit-unit pembangkit listrik.Keuntungan dari mesin induksi ini adalah harganya lebih murah konstruksinya yang kokoh, biaya pemeliharan yang rendah dan tidak membutuhkan penguatan. Hal ini menjadi pertimbangan sehingga mulai dikembangkan generator induksi penguatan sendiri sebagai pembangkit tenaga listrik. Sekarang ini, generator induksi banyak digunakan sebagai pembangkit mikro untuk membangkitkan daya yang mampu membantu ketersediaan kekurangan daya untuk konsumen.
Eksitasi generator induksi penguatan sendiri dapat diperoleh dari kapasitor yang dihubungkan dengan terminal stator generator. Kapasitor ini berfungsi untuk membangkitkan daya reaktif untuk menghasilkan fluksi magnetisasi. Jadi tanpa adanya daya reaktif untuk kebutuhan arus eksitasi, kerja mesin induksi sebagai generator tidak mungkin terlaksana, sehingga digunakan kapasitor eksitasi sebagai penguatan untuk memperbaiki daya reaktifnya.
Pembebanan pada generator induksi penguatan sendiri akan
mengakibatkan drop tegangan pada generator tersebut sehingga penyaluran tegangan terhadap beban tidak sesuai dengan yang diharapkan. Dengan penambahan kapasitor kompensasi diharapkan memperbaiki regulasi tegangan pada generator induksi, namun hal ini tidak memperbaiki nilai harmonisa tegangan dan arus yang disebabkan oleh kumparan generator induksi. Oleh karena itu, penulis ingin melakukan penelitian pada generator induksi penguatan sendiri dan menganalisa besarnya jatuh tegangan apabila menggunakan kapasitor kompensasi dan membandingkannya apabila dilakukan penelitian dengan
2 penambahan inductor kompensasi. Sehingga diketahui regulasi tegangan yang terbaik.
1.2. Perumusan Masalah
Generator Induksi menghasilkan tegangan yang tidak stabil, sementara generator induksi harus melayani beban dengan tegangan yang tetap. Untuk itu perlu dilakukan pengaturan tegangan agar kualitas listriknya menjadi lebih stabil. Ada beberapa cara untuk melakukan pengaturan tegangan pada generator induksi, salah satunya ialah dengan penambahan kapasitor dan induktor.
Sebagaimana yang diketahui fungsi dari kapasitor ialah sebagai penyimpan tegangan dan induktor sebagai penyimpan arus. Dengan menambahkan kapasitor dan induktor pada jaringan menuju beban, tegangan dari generator induksi dapat di filter sehingga tegangan menuju beban lebih stabil. Kapasitor akan membangkitkan daya reaktif ketika tegangan dari generator induksi lebih rendah dari tegangan nominal, sedangkan Induktor akan menyerap daya reaktif ketika tegangan dari generator induksi lebih tinggi dari tegangan nominalnya.
1.3. Tujuan dan Manfaat Penulisan
Penulisan Tugas Akhir ini bertujuan untuk :
1. Untuk mengetahui pengaruh kapasitor kompensasi terhadap tegangan pada
generator induksi penguatan sendiri.
2. Untuk mengetahui pengaruh kapasitor kompensasi dengan penambahan
inductor terhadap tegangan pada generator induksi penguatan sendiri.
3. Mengetahui perbandingan regulasi tegangan yang terbaik diantara
penambahan 2 komponen tersebut.
Manfaat dari penulisan akhir ini ialah untuk dapat memperbaiki kualitas tegangan yang dihasilkan oleh generator induksi.
1.4. Batasan Masalah
Agar pembahasan Tugas Akhir ini terfokus pada pembahasan judul yang telah disebutkan di atas, maka penulis membatasi permasalahan yang akan dibahas. Adapun batasan masalahnya adalah :
3
1. Hanya menganalisa perbandingan regulasi tegangan generator induksi
penguatan sendiri dengan menggunakan kapasitor kompensasi dan dengan penambahan induktor.
2. Analisa dilakukan pada keadaan steady state.
3. Rugi-rugi inti, gesek dan angin diabaikan.
4. Tidak membahas gangguan yang terjadi pada generator induksi.
5. Kapasitor eksitasi yang digunakan adalah hubungan delta (∆).
6. Kapasitor kompensasi yang dianalisa hanya menggunakan hubungan short
shunt.
7. Perhitungan dan analisa rugi-rugi harmonis tidak dibahas.
1.5..Metode Penulisan
Adapun metodologi yang digunakan untuk menyelesaikan penelitian ini diantaranya adalah:
1. Studi lapangan, yaitu pengambilan data spesifikasi dan data parameter mesin induksi yang akan disimulasi.
2. Studi literatur, yaitu buku referensi, jurnal, artikel dari internet, dan bahan kuliah yang berhubungan dengan penelitian ini.
3. Metode diskusi, yaitu berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing,
asisten Laboratorium Konversi Energi Listrik Departemen Teknik Elektro dan teman-teman sesama mahasiswa mengenai masalah-masalah yang timbul selama penulisan tugas askhir ini berlangsung.
4. Menganalisa hasil perhitungan.
5. Membuat kesimpulan dari hasil analisa yang telah dilakukan.
4 1.6.Sistematika Penulisan
Penulisan tugas akhir ini ditulis dan disusun berdasarkan sistematika yang benar. Adapun sistematika dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini membahas tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, tujuan dan manfaat penulisan, batasan masalah, metode penulisan dan sistematika penulisan
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi teori umum dan prinsip kerja generator induksi berpenguatan sendiri, penentuan kapasitansi kapasitor eksitasi, dan teori umum tentang penggunaan kapasitor kompensasi serta penambahan induktor
BAB III : METODE PENELITIAN
Bab ini membahas tentang metode yang digunakan serta peralatan-peralatan yang digunakan dalam pengujian percobaan pengaruh tahanan rotor tidak seimbang terhadap tegangan yang dihasilkan generator induksi.
BAB IV : HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi hasil pengukuran dan pembahasan dari hasil pengukuran yang telah dilakukan serta analisa dari setiap percobaan untuk menjawab tujuan penulisan.
BAB V : PENUTUP
Bab ini berisi kesimpulan dan saran yang diperoleh dari hasil simulasi dan dari analisa data yang telah dilakukan.
