ANALISIS FILTER PASIF
SINGLE TUNED
UNTUK
MENGURANGI ARUS HARMONISA PADA
MIXER
TESIS
OLEH:
PRISTISAL WIBOWO 107034012/TE
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ANALISIS FILTER PASIF
SINGLE TUNED
UNTUK
MENGURANGI ARUS HARMONISA PADA
MIXER
TESIS
Untuk Memperoleh Gelar Magister Teknik Dalam Program Studi Magister Teknik Elektro Pada Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
OLEH:
PRISTISAL WIBOWO 107034012/TE
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
Telah diuji pada Tanggal: 28 April 2014
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Prof. Dr. Ir. Usman Baafai Anggota : 1. Dr. Marwan Ramli, M.Si
ABSTRAK
Peralatan rumah tangga merupakan beban non-linier yang menghasilkan harmonisa, termasuk juga mixer. Mixer merupakan peralatan elektronik yang bersifat beban non-linier sehingga menyebabkan arus harmonisa. Dari data pengukuran yang dilakukan, terdapat harmonisa pada Individual Harmonisa Distortion (IHDi) arus orde-3 pada mixer yang tidak sesuai standart IEC61000-3-2 Kelas D, untuk mengurangi harmonisa yang ditimbulkan oleh mixer digunakan Single Tuned Passive Filter. Hasil dari simulasi yang dilakukan sebelum dan sesudah pemasangan filter diperoleh IHDi orde ke-3 dari 55.30% menjadi 27.68% atau berkurang dari 0.4464 Ampere menjadi 0.2216 Ampere. Sedangkan faktor daya dapat diperbaiki dari 0,73 menjadi 0.94.
ABSTRACT
Household appliances is a non-liniear loads generate harmonics, as well as mixers. Mixer is an electronics device that is non-liniear loads, causing harmonic currents. From the measurementbdata is done, there are harmonics in the Individual Harmonic Distortion (IHDi)-3order flow in the mixer that is not according to standard IEC61000-3-2 Class D, to reduce harmonics generated by the mixer used Single Tuned Passive Filter. The results of the simulations carried out before and after the installation of the filter order obtained IHDi 3rd from 55.30% to 27.68% or be less than 0.4464 Ampere to 0.2216 Ampere. While the power factor can be improved from 0.73 into 0.94.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahi rabbil alamin, segala puji dan syukur penulis panjatkan atas
kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, Tidak lupa
juga shalawat beriring salam kita berikan kepada junjungan kita Nabi Muhammad
Shalallaahu’alaihi wasalam.
Alhamdulillah, pada akhirnya penulis dapat menyelesaikan proposal tesis
untuk memenuhi syarat kurikulum Program Studi Magister Teknik Elektro Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara Medan dengan judul “ Analisis Filter Pasif Single
Tuned Untuk Mengurangi Arus Harmonisa Pada Mixer”.
Kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Usman Baafai, Bapak Dr. Marwan Ramli, M.Si.,
Bapak Prof. Drs. Tulus, M.Si., dan Bapak Dr. Eng Ariadi Hamzi selaku komisi
pembimbing penulis mengucapkan terima kasih untuk kesabaran, arahan dan
masukan agar penulis menjadi lebih baik dan juga selalu menyempatkan waktu di
berbagai kesibukan untuk membimbing serta memberi petunjuk dan saran yang
sangat berharga bagi penulis agar penulisan proposal tesis ini baik adanya.
Kepada Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM & H, M.Sc (CTM), Sp.A
(K) selaku Rektor USU dan Bapak Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME selaku Dekan
FT USU, Bapak Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik
Elektro FT USU, Pengelola, Staf pengajar dan Staf sekretariat Magister Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara penulis mengucapkan terima
kasih yang sebesar-besarnya atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan selama
mengikuti Program Magister Teknik Elektro.
Kepada Kepala laboraturium dan Staf PT. PLN Wilayah II Sumatera Utara
penulis ucapkan terima kasih atas bantuan dalam pengambilan data pada penelitian
yang penulis laksanakan pada Laboratorium tersebut.
Penulis juga menghaturkan terima kasih kepada Bapak, Mamak, Kakak, dan
Adik. Drs.H. Dwi Anang Wibowo, M.Pd., Hj. Yusni, SH. Alfa Yolanda S.Pd., dr.
penulis menjadi lebih baik. Serta rekan-rekan mahasiswa Magister Teknik Elektro
USU yang telah memberikan semangat kepada penulis. Semoga Allah SWT
memberikan kemuliaan yang setimpal kepada semua atas kebaikan-kebaikan yang
diberikan dalam menyelesaikan Proposal Tesis ini.
Penulis sadar dalam penulisan proposal tesis ini tidak mustahil banyak
terdapat kekurangan dikarenakan keterbatasan pengetahuan yang penulis miliki. Oleh
karena itu penulis selalu menerima saran dan masukan yang membangun demi
sempurnanya proposal tesis ini.
Akhirnya kepada Allah SWT penulis berserah diri, karena tak ada satu
kesempurnaan pun di dunia ini kecuali milik-Nya.
Amin Ya Rabal alamin.
Medan, April 2014
Penulis
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Pristisal Wibowo
Jenis Kelamin : Laki-laki
Agama : Islam
Alamat : Jl. Merak No. 42 A, Kel. Mencirim, Kec. Binjai
Timur, Kota Binjai.
1. Tamatan SD Negeri 023895, Binjai Tahun 1999
PENDIDIKAN:
2. Tamatan SMP Negeri 1, Binjai Tahun 2002
3. Tamatan SMK Telekomunikasi Shandy Putra, Medan Tahun 2005
4. Universitas Islam Sumatera Utara, Medan Tahun 2009
5. Universitas Sumatera Utara, Medan Tahun 2014
Demikian riwayat hidup ini saya buat dengan sebenarnya untuk dapat dipergunakan
sebagaimana mestinya.
Medan, Juli 2014
Filter ... 31
2.8 Merancang Single Tuned Passive Filter ... 35
BAB 3 METODE PENELITIAN ... 38
3.1 Teknik Pengukuran Yang Dilakukan ... 38
3.2 Data Pengukuran... ... 40
3.3 Klasifikasi Arus Harmonisa Berdasarkan Standar IEC61000-3-2 Kelas D ... 41
3.4 Perhitungan Single Tuned Passive Filter... 43
3.5 Rangkaian Simulasi Sebelum Pemasangan Single Tuned Passive Filter... ... 46
3.6 Rangkaian Simulasi Setelah Pemasangan Single Tuned Passive Filter ... 50
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ... 52
4.1 Hasil Harmonisa Setelah Penggunaan Single Tuned Passive Filter ... ... 52
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
1.1. IHDi yang Dibangkitkan Oleh Mixer... 4
2.1. Batasan Arus Harmonisa Untuk Peralatan Kelas A ... 21
2.2. Batasan Arus Harmonisa Untuk Peralatan Kelas B ... 22
2.3. Batasan Arus Harmonisa Untuk Peralatan Kelas C ... 23
2.4. Batasan Arus Harmonisa Untuk Peralatan Kelas D ... 23
2.5. Batasan Arus Harmonisa Untuk Kelas A dan Kelas D ... 24
3.1. Impedansi Kabel Saluran ... 39
3.2. Data Pengukuran Mixer ... 40
3.3. Data Pengukuran Harmonisa Arus ... 41
3.4. Klasifikasi Arus harmonisa Pengukuran Berdasarkan Standar IEC61000-3-2 Kelas D untuk mixer 110 watt ... 42
3.5. Data Hasil Simulasi Sebelum Pemasangan Filter ... 50
4.1. Data Hasil Simulasi Setelah Pemasangan Filter ... 54
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
2.1. Mixer ... 12
2.2. Single Line Diagram Mixer ... 13
2.3. Bentuk Gelombang Tegangan Dasar dan Harmonik ke-3 ... 14
2.4. Bentuk Gelombang Tegangan yang Terdistorsi Harmonik... 15
2.5. Rangkaian Filter Pasif Dalam Sistem ... 25
2.6. Jenis-Jenis Filter ... 26
2.7. Single Tuned Passive Filter... 28
2.8. Frekuensi Respon dan Sudut Fasa Single Tuned Passive Filter .. 30
2.9. Pemodelan Filter ... 33
2.10. Kompensasi Gelombang Filter ... 34
2.11. Segitiga Daya Untuk Menentukan Kebutuhan Daya Reaktif... 36
3.1. Rangkaian Simulasi Sebelum Pemasangan Filter ... 47
3.2. Data Hasil Simulasi MATLAB Sebelum Pemasangan Filter ... 48
3.3. Grafik Tegangan dan Arus Sebelum Pemasangan Filter ... 49
3.4. Spektrum Tegangan dan Arus Sebelum Pemasangan Filter ... 49
3.5. Rangkaian Simulasi Setelah Pemasangan Filter ... 51
4.1. Grafik Tegangan dan Arus Setelah Pemasangan Filter ... 52
4.3. Diagram Perbandingan Arus Harmonisa Sebelum dan Setelah
Pemakaian Single Tuned Passive Filter ... 57
