SKRIPSI
SIMULASI SISTEM PERBAIKAN FAKTOR DAYA (POWER FACTOR CORRECTION, PFC) MENGGUNAKAN
PERANGKAT LUNAK PSCAD
Oleh :
NURUL HIDAYAT SRI YULIANA MUSLIMIN
105821102316 105821102716
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR 2020
i
SIMULASI SISTEM PERBAIKAN FAKTOR DAYA (POWER FACTOR CORRECTION, PFC) MENGGUNAKAN
PERANGKAT LUNAK PSCAD
Skripsi
Diajukan sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana
Program Studi Teknik Elektro Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik
Oleh :
NURUL HIDAYAT SRI YULIANA MUSLIMIN
105821102316 105821102716
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR 2020
iv
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT., karena Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyusun skripsi ini, dan dapat kami selesaikan dengan baik.
Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu persyaratan yang harus ditempuh dalam rangka penyelesaian program studi pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar. Adapun judul tugas akhir kami adalah :
“SIMULASI SISTEM PERBAIKAN FAKTOR DAYA (POWER FACTOR CORRECTION, PFC) MENGGUNAKAN PERANGKAT LUNAK PSCAD”
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini masih terdapat kekurangan-kekurangan, hal ini disebabkan penulis sebagai manusia biasa tidak lepas dari kesalahan dan kekurangan baik itu ditinjau dari segi teknik penulisan maupun dari perhitungan. Oleh karena itu, penulis menerima dengan ikhlas dan senang hati segala koreksi serta perbaikan guna penyempurnaan tulisan ini agar kelak dapat bermanfaat.
Skripsi ini dapat terwujud berkat adanya bantuan, arahan, dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dengan segala ketulusan dan kerendahan hati,
v
kami mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada :
1. Bapak Ir. Hamzah Al Imran, S.T., M.T., IPM., sebagai Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
2. Ibu Adriani, S.T., M.T., sebagai Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
3. Bapak Ir. Abdul Hafid, M.T., selaku Pembimbing I dan Bapak Andi Faharuddin, S.T., M.T., selaku Pembimbing II, yang telah banyak meluangkan waktunya dalam membimbing kami.
4. Bapak dan Ibu Dosen serta Staf pegawai pada Fakultas Teknik atas segala waktunya yang telah mendidik dan melayani penulis selama mengikuti proses belajar mengajar di Universitas Muhammadiyah Makassar.
5. Ayahanda dan Ibunda yang tercinta, penulis mengucapkan banyak terima kasih yang sebesar-besarnya atas segala limpahan kasih sayang, doa dan pengorbanan terutama dalam bentuk materi dalam menyelesaikan kuliah. 6. Saudara-saudaraku serta rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik terkhusus
angkatan 2016 yang dengan keakraban dan persaudaraan banyak membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
Semoga semua pihak tersebut di atas mendapat pahala yang berlipat ganda di sisi Allah SWT dan skripsi yang sederhana ini dapat bermanfaat bagi penulis, rekan-rekan masyarakat serta bangsa dan negara. Amin.
vi
Penulis
Nurul Hidayat
¹
. Sri Yuliana Muslimin²
¹
Prodi Teknik Elektro Fakultas Teknik Unismuh Makassar E_mail: [email protected]²
Prodi Teknik Elektro Fakultas Teknik Unismuh Makassar E_mail: [email protected]ABSTRAK
Abstrak; Nurul Hidayat dan Sri Yuliana Muslimin, (2020) Faktor daya merupakan cosinus dari sudut antara tegangan dengan arus dalam rangkaian AC. Normalnya, faktor daya diseluruh SEE adalah berada pada rentang nilai 0,95 – 1. Faktor daya yang rendah menyebabkan kenaikan arus dan mendatangkan rugi daya tambahan dalam semua elemen SEE, mulai dari pembangkit hingga beban. Salah satu komponen elektronik untuk memperbaiki faktor daya adalah kapasitor korektor. Penelitian ini menunjukkan performa sistem perbaikan faktor daya dengan metode simulasi menggunakan perangkat lunak PSCAD. Simulasi dilakukan untuk mendapatkan data SEE dalam kondisi sebelum dan setelah perbaikan faktor daya. Komponen utama sistem dengan sumber tegangan tiga-fase 13,8 kV; 50 Hz, trafo daya tiga-fase 13,8 / 3 kV, beban tiga-fase 132 – 500 kW dan kapasitor korektor. Hasil simulasi tersebut menampilkan perubahan arus saluran beserta level perubahannya dan nilai daya kapasitor korektor yang diperlukan. Terlihat bahwa simulasi perbaikan FD pada keseluruhan beban dengan kapasitor 0,802 hingga 4,428 MVAR, berhasil menurunkan arus beban yang ditarik dari sumber, dengan sangat signifikan, yakni 75 sampai 85 persen.
vii
Nurul Hidayat
¹
. Sri Yuliana Muslimin²
¹
Product of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Unismuh, Makassar E_mail: [email protected]²
Product of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Unismuh, Makassar E_mail: [email protected]ABSTRACT
Abstract; Nurul Hidayat and Sri Yuliana Muslimin, (2020) The power factor is a cosine from the angle between voltage and current in an AC circuit. Normally, the power factor across the SEE is in the range 0.95-1. A low power factor causes an increase in current and creates additional power losses in all SEE elements, from generator to load. One of the electronic components to improve the power factor is a correcting capacitor. This study shows the performance of the power factor improvement system with a simulation method using PSCAD software. Simulations were carried out to obtain SEE data in conditions before and after power factor improvement. The main components of the system with a three-phase voltage source of 13.8 kV; 50 Hz, 13.8 / 3 kV three-phase power transformer, 132 - 500 kW three-phase load and correcting capacitor. The simulation results display the change in line current along with the level of change and the required power value of the correcting capacitor. It can be seen that the FD repair simulation on the overall load with a capacitor of 0.802 to 4.428 MVAR, succeeded in reducing the load current drawn from the source, very significantly, namely 75 to 85 percent.
viii DAFTAR ISI Hal. HALAMAN SAMPUL HALAMAN JUDUL ... i HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
ABSTRAK ... vi
DAFTAR ISI ... vi
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
DAFTAR NOTASI ... xiv
BAB I PENDAHULUAN ... 1 A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah ... 3 C. Tujuan Penelitian ... 3 D. Batasan Masalah ... 3 E. Manfaat Penelitian ... 4
ix
F. Sistematika Penulisan ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 6
A. Sistem Tenaga Listrik ... 6
B. Faktor daya (Power factor) ... 10
C. Arus Lisrik ... 15
D. Tegangan Listrik ... 16
E. Sistem Proteksi ... 17
F. Perangkat Lunak PSCAD (Power System Computer Aided Design) ... 19
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 21
A. Waktu dan Lokasi Penelitian ... 21
B. Jenis Penelitian ... 21
C. Alat dan Bahan ... 21
D. Data Penelitian ... 22
E. Langkah-langkah Penelitian ... 23
F. Skema/Konfigurasi Penelitian ... 28
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 31
A. Simulasi Perbaikan FD untuk Motor-1 (132 kW) ... 32
B. Simulasi Perbaikan FD untuk Motor-10 (500 kW) ... 39
C. Hasil Perbaikan FD pada Motor-1 hingga Motor-10 ... 45
x
A. Simpulan ... 47 B. Saran ... 47 DAFTAR PUSTAKA ... 48
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Kalkulasi korekstor FD dg metode segitiga-daya ... 10
Gambar 3.1 Diagram segaris data penelitian ... 22
Gambar 3.2 Langkah penelitian ... 25
Gambar 3.3 Flowchart Model-1 ... 26
Gambar 3.4 Flowchart Model-2 ... 27
Gambar 3.5 Skema/konfigurasi simulator perbaikan FD dalam lingkungan Perangk. Lunak PSCAD (i) sebelum perbaikan FD ... 28
Gambar 3.6 Skema/konfigurasi simulator perbaikan FD dalam lingkungan Perangk. Lunak PSCAD (ii) setelah perbaikan FD ... 28
Gambar 4.1 Diagram segaris kondisi sebelum perbaikan FD Motor-1 ... 32
Gambar 4.2 Model simulator perbaikan FD dalam lingkungan PL PSCAD dalam kondisi sebelum perbaikan (Model-1) ... 33
Gambar 4.3 Display untuk Model-1 (132 kW) ... 35
Gambar 4.4 Diagram segaris kondisi setelah perbaikan FD Motor-1 ... 36
Gambar 4.5 Model simulator perbaikan FD dalam lingkungan PL PSCAD setelah perbaikan (Model-2) ... 36
Gambar 4.6 Display untuk Model-2 (500 kW) ... 38
xii
Gambar 4.8 Model simulator perbaikan FD dalam lingkungan PL PSCAD dalam kondisi sebelum perbaikan (Model-1) ... 40 Gambar 4.9 Display untuk Model-1 (500 kW) ... 42 Gambar 4.10 Diagram segaris kondisi setelah perbaikan FD Motor-10 ... 43 Gambar 4.11 Model simulator perbaikan FD dalam lingkungan PL PSCAD
setelah perbaikan (Model-2) ... 43 Gambar 4.12 Display untuk Model-2 (500 kW) ... 45
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Data motor induksi 3000 V, 50 Hz ... 23 Tabel 4.1 Daya, Arus dan FD Motor... 32 Tabel 4.2 Perubahan Arus Saluran Sebelum dan Sesudah Perbaikan FD... 46
xiv
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran-1 Data-data motor pada ABB
Lampiran-2 Model dan Simulasi perbaikan FD kondisi sebelum dan setelah perbaikan FD
xv
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN
ABB : Sebuah perusahaan multinasional yang
menghasilakan berbagai macam produk teknologi di Swedia
AC : Arus listrik bolak-balik
DC : Arus listrik searah
Divais : Komponen
Domain waktu : Fungsi waktu
EMTDC : Electro Magnetic Transient DC
Ea : Tegangan generator fase A
Eb : Tegangan generator fase B
Ec : Tegangan generator fase C
Ehva : Tegangan fase A
Ehvb : Tegangan fase B
Ehvc : Tegangan fase C
FD : Faktor Daya
FD 1 : Faktor Daya Awal
FD Target : Faktor Daya Target
Ia : Arus saluran fase A
Ib : Arus saluran fase B
Ic : Arus saluran fase C
IaRMS : Arus saluran RMS fase A IbRMS : Arus saluran RMS fase B
xvi
IcRMS : Arus saluran RMS fase C KKFD : Kapasitor Korektor Faktor Daya
Lagging : Faktor Daya tertinggal
Leading : Faktor Daya mendahului
Performans : Kinerja
Phi 1 : Derajat faktor daya awal Phi 2 : Derajat faktor daya akhir
PL : Perangkat Lunak
PLN : Perusahaan Listrik Negara PLTA : Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTB : Pembangkit Listrik Tenaga Bayu PLTG : Pembangkit Listrik Tenaga Gas PLTU : Pembangkit Listrik Tenaga Uap
PMT : Pemutus Tenaga
PSCAD : Power System Computer Aided Design
Q1 : Daya Reaktif Awal
Qc : Daya Kapasitor Korektor
Q2 Target : Daya Reaktif Target
RMS : Nilai efektif
S1 : Daya Semu Awal
S2 : Daya Semu Akhir
SI : Standar Internasional
1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Era industri 4.0, dengan pertumbuhan industri semakin pesat dan kebutuhan akan energi pun semakin meningkat sehingga membutuhkan pelayanan dari pihak penyedia listrik terkait dengan kualitas daya listrik yang disalurkan ke pihak pengguna atau konsumen (perumahan, komersial dan industri), dikarenakan semakin buruk kualitas daya listrik dari suatu sistem kelistrikan, biaya yang harus dikeluarkan untuk mengatasi masalah-masalah yang terjadi semakin besar. Energi listrik merupakan kebutuhan yang sangat utama bagi masyarakat dan industri, baik yang berada di pedesaan maupun yang di perkotaan. Tanpa energi listrik sulit bagi penduduk maupun industri melakukan aktivitas.
Sistem tenaga listrik terdiri dari tiga komponen utama seperti stadium-stadium pembangkit, saluran-saluran transmisi dan sistem-sistem transmisi. Saluran transmisi adalah mata rantai penghubung antara stadium pembangkit dan sistem transmisi dengan menghubungkan sistem daya lain melalui interkoneksi. Oleh karena itu saluran transmisi merupakan komponen vital pada sistem tenaga (Stevenson, 1990).
Dalam suatu sistem tenaga listrik, menurunnya nilai faktor daya (cosφ) adalah sebuah masalah yang harus meminimalisir. Sebab dengan menurunnya nilai faktor daya, baik pemasok maupun pengguna energi listrik akan mengalami kerugian. Bagi konsumen, kerugian yang diakibatkan antara lain tegangan sistem
2
menjadi turun, pasokan daya listrik tidak bisa dimaksimalkan. Faktor yang memengaruhi turunnya faktor daya adalah pemakaian beban induktif.
Upaya yang dilakukan untuk mengurangi daya reaktif akibat dari penggunaan beban induktif adalah dengan melakukan kompensasi daya reaktif. Kompensasi daya reaktif yang diberikan akan mengurangi besar daya reaktif ada beban induktif. Kapasitor adalah beban kapasitif yang dapat mengurangi daya reaktif pada beban induktif. Maka penggunaan kapasitor sebagai kompensator daya reaktif dapat memperbaiki faktor daya yang buruk pada beban. Sehingga penggunaan daya listrik terhadap kebutuhan beban lebih sesuai.
Untuk memperbaiki faktor daya yang sering terjadi di industri penulis melakukan simulasi mengenai sistem perbaikan faktor daya menggunakan perangkat lunak PSCAD, yang mana PSCAD sering digunakan di industri besar untuk pengontrolan jarak jauh sebagai kontrol pengawasan jarak jauh serta dapat mengumpulkan data yang ada di lapangan dengan menggunakan sistem komunikasi.
Penelitian yang dilakukan oleh Zakaria, Chen dan Hasan pada tahun (2008) bahwa penggunaan program komputer dalam simulasi pengendalian daya sangat penting untuk pengembangan dan pemahaman teknologi yang berbasis elektronika daya. PSCAD dapat menunjukkan perubahan grafik dari pemodelan untuk melakukan suatu simulasi sistem.
PSCAD adalah sebuah perangkat lunak antar muka pengguna grafis yang kuat fleksibel untuk mesin solusi EMTDC yang terkenal di dunia. PSCAD memungkinkan pengguna untuk membuat skematis sirkuit, menjalankan simulasi,
3
menganalisis hasil, dan mengelola data dalam lingkungan grafis yang benar-benar terintegrasi. Fungsi perencanaan online, control dan meter juga disertakan, sehingga pengguna dapat mengubah parameter sistem selama menjalankan simulasi, dan melihat hasilnya secara langsung (Muller, 2005).
Pada penelitian ini penulis akan melakukan perbaikan faktor daya menggunakan perangkat lunak PSCAD. Tujuan perbaikan faktor daya adalah untuk menghasilkan penggunaan daya listrik yang lebih optimal sesuai kapasitas beban listrik yang terpasang.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian di atas, dapatlah dirumuskan beberapa hal yang menjadi pokok permasalahan dalam penelitian ini yaitu:
1. Bagaimana model sistem perbaikan faktor daya dengan menggunakan perangkat-lunak (PL) PSCAD ?
2. Bagaimana performa model faktor-daya tersebut? C. Tujuan Penelitian
Secara garis besar, penelitian ini bertujuan untuk:
1. Menghasilkan model sistem perbaikan faktor-daya di dalam PL PSCAD. 2. Mendapatkan performa dari model tersebut.
D. Batasan Masalah
Untuk memfokuskan penelitian pada bagian yang diangap penting dalam penelitian ini, maka kami membatasi penelitian sebagai berikut:
4
2. Dalam penelitian ini kami berfokus pada data dasar dari perangkat lunak PSCAD yaitu simpleac (A Simple AC Power System) oleh Manitoba HVDC. 3. Efisiensi motor diasumsikan bernilai satu.
E. Manfaat Penelitian
Manfaat yang akan diperoleh dari penelitian ini yaitu:
1. Untuk mengurangi daya reaktif akibat dari penggunaan beban industri sehingga sehingga penggunaan daya listrik terhadap kebutuhan lebih sesuai 2. Menjadi metode desain efektif untuk industri.
F. Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan penulisan, penulis membuat sistematika penulisan sebagai berikut :
Bab Pertama, Bab ini menjelaskan tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan, batasan masalah dan manfaat dari penelitian yang dilakukan serta sistematika penulisan dari laporan hasil penelitian.
Bab Kedua, Bab ini menjelaskan tentang teori-teori pendukung yang berkaitan dengan judul penelitian.
Bab Ketiga, Bab ini menjelaskan tentang waktu dan tempat penelitian, alat dan bahan yang digunakan, diagram balok dan gambar rangkain penelitian, serta motode penelitian yang berisi langkah-langkah dalam proses melakukan penelitian. Bab Keempat, Bab ini menjelaskan tentang hasil dari penelitian, analisa serta pembahasan terkait judul penelitian.
Bab Kelima, Bab ini merupakan penutup yang berisi tentang kesimpulan dan saran terkait judul penelitian.
5
Daftar Pustaka, Berisi tentang daftar sumber referensi penulis dalam memilih teori yang relevan dengan judul penelitian.
Lampiran, Berisi tentang dokumentasi hasil penelitian serta alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian.
6 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Sistem proteksi atau pengaman tegangan listrik salah satu solusi yang dapat digunakan untuk pengendalian alat secara jarak jauh, dengan kemampuan memantau data-data dari alat yang dikendalikan sehingga dapat mempermudah mengetahui kerusakan yang terjadi pada tegangan listrik yang dapat memyebabkan kerugian pada sistem tenaga listrik, serta menyebabkan nilai faktor daya menjadi rendah.
A.Sistem Tenaga Listrik
Tenaga listrik di Indonesia dihasilkan dari beberapa pembangkit seperti PLTA, PLTU, PLTG dan PLTB yang dibangkitkan oleh generator kemudian tegangannya dinaikkan oleh transformator (step up) yang berada di pusat listrik. Sistem tenaga listrik mempunyai peranan utama untuk menyalurkan energi listrik yang dihasilkan dan dialirkan ke konsumen melalui gardu induk.
Menurut Stevenson, (1990) sistem tenaga listrik terdiri dari tiga komponen utama seperti stadium- stadium pembangkit, saluran-saluran transmisi dan sistem-sistem transmisi. Saluran transmisi adalah mata rantai penghubung antara stadium pembangkit dan sistem transmisi dengan menghubungkan sistem daya lain melalui interkoneksi. Oleh karena itu saluran transmisi merupakan komponen vital pada sistem tenaga.
Sistem tenaga listrik merupakan suatu sistem yang berfungsi untuk membangkitkan, mentransmisikan dan mendistribusikan energi listrik dari pusat pembangkit sampai pada kosumen. Tenaga listrik yang dihasilkan disalurkan
7
melalui saluran transmisi melalui gardu induk. Dalam pendistribusian tenaga listrik ke konsumen, tegangan yang digunakan bervariasi tergantung dari jenis konsumen yang membutuhkan. Untuk konsumen industri biasanya digunakan tegangan menengah 20 kV, sedangkan untuk konsumen perumahan digunakan tegangan rendah 220/380 Volt, yang merupakan tegangan siap pakai untuk peralatan-peralatan rumah tangga. distribusi tenaga listrik dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian yaitu sistem distribusi primer (jaringan tegangan menengah) dan sistem distribusi sekunder (jaringan tegangan rendah).
1. Gangguan dalam sistem tenaga listrik
Gangguan yang terjadi pada sistem tenaga listrik sangat beragam besaran dan jenisnya. Gangguan dalam sistem tenaga listrik adalah keadaan tidak normal dimana keadaan ini dapat mengakibatkan terganggunya kontinuitas pelayanan tenaga listrik. Secara umum klasifikasi gangguan pada sistem tenaga listrik disebabkan oleh dua faktor, yaitu gangguan yang berasal dari sistem dan gangguan yang berasal dari luar sistem.
Gangguan yang berasal dari dalam sistem dapat berupa gangguan tegangan dan arus yang berada diluar ketentuan nilai yang ditetapkan, disebabkan karena pemasangan atau penyambungan yang kurang benar, adanya gangguan mekanis karena penuaan pada peralatan, karena adanya pembebanan lebih, kerusakan isolasi/isolator, kawat putus dll. Sedangkan gangguan yang terjadi di luar sistem dapat berupa gangguan mekanis karena pekerjaan galian saluran lain.
8
Gangguan ini terjadi untuk sistem kelistrikan bawah tanah, gangguan pengaruh cuaca seperti hujan, angin serta surja petir. Pada gangguan surja petir dapat mengakibatkan gangguan tegangan lebih dan dapat menyebabkan gangguan hubungan singkat karena tembus isolasi peralatan (breakdown) dan juga gangguan karena pengaruh lingkungan seperti pohon, binatang dan benda-benda asing serta akibat kecerobohan manusia.
2. Daya pada sistem tenaga
Daya didefenisikan sebagai jumlah energi listrik tiap satuan waktu, satuan SI daya listrik adalah watt. Daya dalam watt yang diserap oleh suatu beban tiap saat adalah hasil kali jatuh kali tegangan antara beban dalam volt dengan arus yang mengalir dalam beban tersebut dalam ampere.
Daya merupakan ukuran disipasi energi dalam sebuah alat. Karena tegangan dan arus dapat berubah sesuai fungsi dari waktu, dapat perkirakan bahwa nilai sesaat dan nilai rata-rata dapat digunakan untuk menggambarkan disipasi. Daya listrik dibagi menjadi tiga, yaitu:
a. Daya Aktif
Daya aktif adalah daya yang digunakan oleh konsumen. Daya aktif memiliki satuan Watt. Misalnya energi panas, cahaya, mekanik dan lain-lain.
P = [ V ] [ I ] cosϕ (2.1)
Dimana : V = Tegangan I = Arus
9
adalah persaman yang digunakan untuk mendapatkan besar daya aktif:
• Daya Aktif 1 Phase P = V.I. cos φ (2.2)
• Daya Aktif 3 Phase P = √3 .V.I. cos φ (2.3) b. Daya Reaktif
Daya reaktif merupakan daya yang digunakan untuk menghasilkan medan magnet. Daya aktif diberi simbol Q, sedangkan satuan daya reaktif adalah Var (Volt Ampere Reactive). Dari pembentukan medan magnet maka akan terbentuk fluks medan magnet. Contoh daya yang menimbulkan daya reaktif adalah transformator, motor, lampu pijar dan lain-lain.
Q = [ V ] [ I ] sin ϕ (2.4) Berikut adalah persamaan yang digunakan untuk mendapatkan daya reaktif:
• Daya Reaktif 1 Phase Q = V.I.sin φ (2.5)
• Daya Reaktif 3 Phase Q = √3.V. I sin φ (2.6) c. Daya Semu
Daya semu merupakan daya yang dibangkitkan oleh generator pada sistem pembangkit listrik. Daya semu diberi simbol S dan memiliki satuan VA (Volt Ampere). Daya semu terdiri dari daya aktif dan daya reaktif. Persamaan yang digunakan untuk mendapatkan daya semu tiga fasa adalah:
10 d. Kapasitor Daya
Kapasitor daya adalah kumpulan dari beberapa unit kapasitor yang terhubung secara paralel (shunt) dan mempunyai kemampuan untuk mengkompensasi daya reaktif dari beban induktif secara statis dan diskrit tanpa menggunakan komponen bergerak. Pada dasarnya kapasitor adalah komponen listrik yang terdiri dari dua buah lempengan logam yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Persamaan yang digunakan untuk mendapatkan kapasitor daya yang dibutuhkan adalah:
Q1 =
√𝑠
2𝑥 𝑝
2(2.8)
Q2 =
√𝑠
2𝑥 𝑝
2(2.9)
𝑄𝑐 =AB - AC (2.10) 𝑄𝑐 = Q1 − Q2 (2.11)
Gambar.2.1 Kalkulasi korekstor FD dg metode segitiga-daya B.Faktor daya (Power factor)
Faktor daya yang dinotasikan cos φ didefinisikan sebagai perbandingan antara arus yang dapat menghasilkan kerja didalam suatu rangkaian terhadap arus total yang masuk kedalam rangkaian atau dapat dikatakan sebagai perbandingan daya aktif (kW) dan daya semu (kVA) (Rizal, 2012).
11
Faktor daya (Cos) dapat juga di defenisikan sebagai rasio perbandingan antara daya aktif (watt) dan daya nyata (VA) yang digunakan dalam sirkuit AC atau beda sudut fasa antara V dan I yang biasanya dinyatakan dalam cos Q
Faktor Daya = Daya Aktif (P) / Daya Semu (S) (1) = Watt / Volt Ampere
= V.I Cos φ / V.I
= Cos φ (2.12) Untuk mencari nilai faktor daya dapat dilakukan dengan membagi daya aktif (P) dengan daya semu (S). Faktor daya dibagi menjadi dua yaitu faktor daya tertinggal (lagging) dan faktor daya mendahului (leading).
1. Faktor Daya Tertinggal (lagging)
Faktor daya lagging menunjukkan kondisi disaat beban bersifat induktif dan memerlukan daya reaktif dari jaringan. Nilai cosφ pada kondisi lagging akan bernilai positif. Kemudian pada gelombang sinus, arus (I) akan tertinggal dengan tegangan (V) atau tegangan (V) akan mendahului arus (I) dengan sudut φ.
2. Faktor Daya Mendahului (leading)
Faktor daya leading menunjukkan kondisi disaat beban bersifat kapasitif dan memberikan daya reaktif ke jaringan. Nilai cos φ pada kondisi leading akan bernilai negatif. Kemudian pada gelombang sinus, Arus (I) akan mendahului tegangan (V) atau tegangan (V) akan tertinggal terhadap arus (I) sebesar sudut φ.
12
Faktor daya (Power Factor) merupakan hal yang penting dalam sebuah jaringan tenaga listrik AC baik jaringan tiga phase maupun jaringan satu phase. Kerugian akibat rendahnya faktor daya dapat dijelaskan dengan nilai arus yang mengalir pada jaringan tersebut dengan menggunakan persamaan perhitungan daya baik yang tiga phase maupun satu phase, sebagai berikut :
Untuk 3 phase :
P = √3 V x I CosФ , sehingga I = P / ( √3 V x CosФ ) , sehingga dapat dikatakan bahwa I ∝ 1/CosФ , yaitu : I (arus) berbanding terbalik terhadap CosФ.
Sedangkan untuk 1 phase :
P = V x I CosФ , sehingga I = P / ( V x CosФ ) , sehingga dapat dikatakan bahwa I ∝ 1/CosФ, yaitu : I (arus) berbanding terbalik terhadap CosФ.
Dari kedua persamaan diatas, jelas terlihat bahwa arus (I) berbanding terbalik dengan CosФ, yang merupakan faktor daya. Sehingga apabila faktor daya meningkat maka arus menjadi turun, dan sebaliknya apabila faktor daya rendah, arus yang mengalir akan menjadi tinggi.
Dari penjelasan diatas, terlihat bahwa faktor daya rendah mengakibatkan arus (I) yang mengalir pada sistem jaringan tenaga listrik tersebut mengalami kenaikan, dan kenaikan arus mengakibatkan kerugian-kerugian pada jaringan itu sendiri, sebagai berkut:
13
Pada sebuah penghantar, kerugian yang timbul akibat arus yang mengalir adalah berbanding lurus dengan nilai arus pangkat 2 (I2) . Sehingga rugi-rugi daya pada penghanar tersebut menjadi :
Rugi daya = I2xR : yaitu, semakin besar arus yang mengalir pada penghantar tersebut, semakin besar kerugian (losses daya) pada jaringan tersebut. Dengan kata lain,
Power Loss = I2xR ; dari penjelasan diatas telah dinyatakan bahwa I = 1/CosФ, sehingga I2 = 1/CosФ2.
Jadi, jika faktor daya = 0,8 , maka kerugian atas faktor daya ini adalah = 1/CosФ2 = 1 / 0,82 = 1,56 , sehingga kerugian yang ditimbulkan adalah 1,56 kali dibanding bila faktor daya jaringan tersebut 1.
2 ) Besarnya rating kVA yang dibutuhkan untuk sebuah peralatan yang akan digunakan
Seperti yang kita tahu bahwa hampir semua peralatan mesin listrik (Transformer, Alternator, dll) dihitung dalam satuan kVA. Sedangkan faktor daya merupakan perbandingan antara daya nyata (aktif - P = kW) dengan daya semu (S =kVA), yaitu :
CosФ = P / S = kW / kVA (2.13)
Sehingga, semakin rendah faktor daya, semakin besar rating kVA sebuah peralatan mesin listrik tersebut, dan semakin besar rating kVA sebuah mesin, semakin besar pula ukuran mesin dan semakin besar mesin semakin besar biaya pengadaannya dan perawatannya.
14 3 ) Ukuran Penghantar
Ketika faktor daya rendah, arus yang mengalir akan meningkat, dengan demikian, untuk mengalirkan arus yang besar dibutuhkan ukuran penghantar konduktor yang lebih besar dan semakin besar penghantar atau konduktor akan semakin besar biaya yang dibutuhkan untuk pengadaannya.
4 ) Voltage Drop (Tegangan Jatuh) dan jeleknya regulasi tegangan (VR)
Tegangan jatuh (Voltage Drop) disepanjang penghantar dapat dihitung dengan menggunakan persamaan , Tegangan Jatuh (Voltage Drop)= V = IZ Pada kondisi Faktor Daya rendah, arus yang mengalir akan meningkat. Sehingga dari persamaan (V = IZ ), Tegangan Jatuh pada penghantar akan mejadi lebih besar.
Pengaruh dari Voltage Drop, akan mengakibatkan buruknya nilai regulasi tegangan (Voltage Regulation = VR) pada sistem, yang dapat dijelaskan dengan persamaan Voltage Drop (VR) sebagai berikut :
Voltage Regulasi (VR) = ( VNL-No Load - VFL-Full Load ) / VFL-Full Load
Ketika faktor daya bernilai rendah, tegangan drop akan menjadi besar, sehingga nilai tegangan diujung penerima menjadi kecil bila dibandingkan dengan tegangan diujung pengirim. Dan akan semakin besar selisihnya apabila dibandingkan dengan nilai tegangan diisi pengirim ketika pada kondisi tanpa beban, dimana arus tidak ada yang mengalir.
Dari persaman Voltage Regulasi diatas, dengan rendahnya faktor daya, maka voltage drop akan semakin besar dan akan menyebabkan Voltage
15
Regulasi menjadi tinggi. Beberapa peralatan listrik, ada yang membutuhkan nilai voltage regulasi yang rendah sehingga, dengan kondisi faktor daya yang rendah, maka operasional alat akan menjadi terganggu. Biasanya, untuk menjaga penurunan tegangan dalam batas tertentu, perlu menginstal peralatan regulasi ekstra yaitu regulator Voltage, yang tentu saja membutuhkan biaya tambahan.
5 ) Efisiensi Rendah
Dalam kasus rendahnya Faktor Daya, akan ada drop tegangan yang cukup besar dan kerugian disepanjang penghantar dan hal ini akan menyebabkan sistem atau peralatan akan memiliki nilai efisiensi yang rendah. Hal ini jelas terlihat pada sistem pembakitan (generator).
6 ) Penalti dari Penyedia Layanan Listrik (PLN)
PLN akan membebankan denda faktor daya di bawah 0,85 tertinggal dalam tagihan tenaga listrik. (Direktori Listrik, 2013)
C.Arus Lisrik
Arus listrik (Electric Current) adalah muatan listrik yang mengalir melalui media konduktor dalam tiap satuan waktu. Pada umumnya, aliran arus listrik sendiri mengikuti arah aliran muatan positif. Dengan kata lain, arus listrik mengalir dari muatan positif menuju muatan negatif, atau bisa pula diartikan bahwa arus listrik mengalir dari potensial menuju potensial rendah.
Berdasarkan arah alirannya arus listrik terdiri dari dua jenis yaitu arus listrik searah (direct current = DC) dan arus listrik bolak-balik (alternative current = AC).
16
Arus listrik DC merupakan arus listrik yang mengalir secara terus menerus kesatu arah. Arus DC dipakai dalam industri yang menggunakan proses elektrolisa, misalnya pemurnian dan pelapisan atau penyepuhan logam.
Arus listrik AC merupakan arus listrik yang mengalir bolak-balik. Arus AC digunakan di rumah-rumah dan di pabrik–pabrik, biasanya menggunakan voltage 110 volt atau 220 volt. Arus listrik bolak-balik (AC) jauh lebih berbahaya dari pada arus searah (DC).
D.Tegangan Listrik
Tegangan merupakan salah satu parameter mendasar yang terkait dengan rangkaian listrik atau elektronik. Tegangan Listrik adalah jumlah energi yang dibutuhkan untuk memindahkan unit muatan listrik dari satu tempat ke tempat lainnya. Tegangan listrik yang dinyatakan dengan satuan Volt ini juga sering disebut dengan beda potensial listrik karena pada dasarnya tegangan listrik adalah ukuran perbedaan potensial antara dua titik dalam rangkaian listrik. Suatu benda dikatakan memiliki potensial listrik lebih tinggi daripada benda lain karena benda tersebut memiliki jumlah muatan positif yang lebih banyak jika dibandingkan dengan jumlah muatan positif pada benda lainnya.(teknikelektronika.com)
Tegangan listrik dapat juga dianggap sebagai gaya yang mendorong perpindahan elektron melalui konduktor dan semakin tinggi tegangannya semakin besar pula kemampuannya untuk mendorong elektron melalui rangkaian yang diberikan.
17 E. Sistem Proteksi
Sistem proteksi adalah suatu sistem pengamanan terhadap peralatan listrik, yang diakibatkan adanya gangguan teknis, gangguan alam, kesalahan operasi, dan penyebab yang lainnya. Proteksi sistem tenaga listrik adalah sistem proteksi yang dipasang pada peralatan-peralatan listrik suatu sistem tenaga listrik, misalnya generator, transformator, jaringan dan lain-lain, terhadap kondisi abnormal operasi sistem itu sendiri. Kondisi abnormal itu dapat berupa antara lain: hubung singkat, tegangan lebih, beban lebih, frekuensi sistem rendah, asinkron dan lain-lain.
Relay proteksi adalah suatu alat yang bekerja secara otomatis untuk mengatur memasukan suatu rangkaian listrik (rangkaian trip atau alarm) akibat adanya perubahan lain. Relay proteksi dapat mendeteksi ganguan pada peralatan yang diamanakan dengan mengukur atau membandingkan besaran- besaran yang diterima, misalnya arus, tegangan, daya, sudut fasa, frekuensi, impedansi dan sebagainya, dengan besaran yang telah di tentukan.
Dalam sistem proteksi pembagian tugas dapat diuraikan menjadi :
• Proteksi utama, berfungsi untuk mempertinggi keandalan, kecepatan kerja, dan fleksibilitas sistem proteksi dalam melakukan proteksi terhadap sistem tenaga.
• Proteksi pengganti, berfungsi jika proteksi utama menghadapi kerusakan atau kegagalan untuk mengatasi gangguan yang terjadi.
• Proteksi tambahan, berfungsi untuk pemakaian pada waktu tertentu, sebagai pembantu proteksi utama pada daerah tertentu yang dibutuhkan.
18
Proteksi terdiri dari seperangkat peralatan yang merupakan sistem yang terdiri dari komponen-komponen berikut :
1. Relay, sebagai alat perasa untuk mendeteksi adanya gangguan yang selanjutnya memberi perintah trip kepada Pemutus Tenaga (PMT). 2. Trafo arus dan/atau trafo tegangan sebagai alat yang mentransfer besaran
listrik primer dari sistem yang diamankan ke relay (besaran listrik sekunder).
3. Pemutus Tenaga (PMT) untuk memisahkan bagian sistem yang terganggu. 4. Baterai beserta alat pengisi (batere charger) sebagai sumber tenaga untuk
bekerjanya relay, peralatan bantu triping.
5. Pengawatan (wiring) yang terdiri dari sisrkit sekunder (arus dan/atau tegangan), sirkuit triping dan sirkuit peralatan bantu.
1. Fungsi Proteksi
Fungsi proteksi adalah memisahkan bagian sistem yang terganggu sehingga bagian sistem lainnya dapat terus beroperasi dengan cara sebagai berikut :
a. Mendeteksi adanya gangguan atau keadaan abnormal lainnya pada bagian sistem yang diamankannya (fault detection).
b. Melepaskan bagian sistem yang terganggu (fault clearing).
c. Memberitahu operator adanya gangguan dan lokasinya (announciation). 2. Manfaat sistem proteksi pada suatu tegangan listrik yaitu:
a. Menghindari ataupun untuk mengurangi kerusakan peralatan-peralatan akibat gangguan (kondisi abnormal operasi sistem). Semakin cepat reaksi
19
perangkat proteksi yang digunakan maka akan semakin sedikit pengaruh gangguan kepada kemungkinan kerusakan alat.
b. Cepat meminimalisir luas daerah yang mengalami gangguan, menjadi sekecil mungkin.
c. Dapat memberikan pelayanan listrik dengan keandalan yang tinggi kepada konsumen dan juga mutu listrik yang baik.
d. Mengamankan manusia terhadap bahaya yang ditimbulkan oleh listrik. F. Perangkat Lunak PSCAD (Power System Computer Aided Design)
PSCAD (Power System Computer Aided Design) dibuat oleh the Manitoba HVDC Research Centre - Canada R3T 2G5, ada yang under UNIX oleh AT&T dan ada juga yang underX Window System oleh MIT (Massachusetts Institute of Tecnology).
PSCAD/EMTDC merupakan suatu program interaktif untuk menganalisis suatu besaran sistem daya listrik, misalnya pembagi tegangan, penyearah setengah gelombang, penyearah gelombang penuh, auto transfomer using tap, konverter (penaik tegangan, penurun tegangan dan penaik/penurun tegangan), SVC (Static VAR Compensator), ASVC (Advanced SVC) atau biasa disebut dengan STATCOM (Static Synchronous Compensator) secara simulasi ataupun dengan interfacing. Untuk yang interfacing ini memerlukan program tersendiri yang dinamakan RTDS (Real Time Digital Simulator). (http://sur.lecturer.pens.ac.id/powerquality.html)
PSCAD (Power System CAD) adalah graphical user interface yang sangat baik dan fleksibel. PSCAD memungkinkan pengguna menggambar mengkonstruksi sebuah rangkaian, menjalankan sebuah simulasi, analisa hasil dan
20
manajemen data terintegrasi secara lengkap. Penggambaran, pengontrolan dan pengukuran juga tersedia, jadi pengguna dapat mengubah parameter sistem, menjalankan simulasi dan melihat hasil secara langsung (Yusuf Ismail Nakhoda, Fitri Rahayu Hasan, 2008).
21 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN A. Waktu dan Lokasi Penelitian
A.1. Waktu
Penelitian tugas akhir ini berlangsung, sejak bulan Juli 2020 hingga September 2020, sesuai perencanaan waktu yang terdapat pada Jadwal Penelitian.
A.2. Lokasi
Penelitian ini dilaksanakan di Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
B. Jenis Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode eksperimen menggunakan aplikasi PSCAD/EMTDC 4.2 Student Version. Sistem energi elektrik (SEE) beserta komponen yang diperlukan, dimodelkan. Model yang dihasilkan kemudian disimulasikan untuk mendapatkan data terkait performans perbaikan FD.
C. Alat dan Bahan 1. Alat
Adapun alat yang digunakan pada penelitian ini adalah: a. Laptop ASUS i5 A442U dengan spesifikasi:
Prosesor : Intel® Core i5-8250U Prosesor Grafis : Intel HD Graphics
22 Memori RAM : 4 GB Memori Harddisk : 1 TB
Sistem Operasi : Windows 10 Pro 64-bit
b. Perangkat Lunak Power Systen Computer Aided Design (PSCAD) 4.2 Student version.
2. Bahan
Adapun bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah buku serta jurnal yang terlampir pada Daftar Pustaka.
D. Data Penelitian
Data sistem energi elektrik (SEE), pada dasarnya mengacu ke data model “Simpleac” yang dihasilkan oleh Manitoba HVDC Research Center (2007) yang dimodifikasi sesuai kebutuhan.
Gambar 3.1 Diagram segaris data penelitian
Sementara itu, data beban yang berupa motor induksi yang diproduksi oleh ABB (2007). Data motor selengkapnya, tersaji di Lampiran-1.
23
Tabel 3.1 Data motor induksi 3000 V, 50 Hz
NO Output (kW) Power factor (Cos ϕ) Load inertia (Kgm²) Starting time cold (s) Maximum stalling time hot (s) Rotor inertia (Kgm²) Rotor weight (kg) Motor weight (kg) Sound pressure level LP dB (A) 3000 r/min =2 poles 3000V 50 Hz 1 132 0,17 10 7 16 2,0 230 1230 78 2 160 0,17 12 7 16 2,1 240 1270 78 3 200 0,13 15 10 22 2,9 280 1680 78 4 250 0,13 18 8 16 3,2 300 1780 78 5 315 0,13 22 8 13 4,5 390 2160 78 6 325 0,13 23 8 20 4,2 420 2240 78 7 355 0,12 24 9 20 6,9 450 2420 79 8 400 0,13 27 9 20 8,0 520 2670 79 9 450 0,14 30 8 16 9,2 580 2900 79 10 500 0,11 32 9 16 8,8 560 2980 78 E. Langkah-langkah Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dengan tahapan sebagai berikut. 1. Studi literatur.
Tahap ini berkaitan dengan kegiatan telaah pustaka dan penajaman dasar teori analisis sistem tiga-fase, khususnya faktor-daya SEE (FD, atau cos ). Demikian juga, teori tentang metode perbaikan/koreksi FD SEE.
2. Pembuatan skema/konfigurasi penelitian yang terdiri atas dua skema: a. Skema simulator SEE sebelum perbaikan FD (Skema (i)).
24
b. Skema simulator SEE setelah perbaikan FD (Skema (ii)). 3. Pemodelan Skema (i) dalam lingkungan Perangkat-Lunak PSCAD yang
akan menghasilkan Model/Simulator-1.
4. Penyimulasian Model/Simulator (i). Tahap ini akan menghasilkan data SEE berupa: arus, tegangan, daya-nyata, daya-reaktif, daya-semu, FD awal serta nilai Kapasitor Korektor FD (KKFD) yang dibutuhkan. 5. Pemodelan Skema-2 dalam lingkungan Perangkat-Lunak PSCAD yang
akan menghasilkan Model-2.
6. Penyimulasian Simulator (ii). Tahap ini akan menghasilkan data SEE berupa: arus, tegangan, daya-nyata, daya-reaktif, daya-semu & FD akhir (hasil perbaikan).
7. Analisis komperhensif, penulisan laporan dan seminar.
Secara garis besar tahapan yang dilakukan dalam penelititan ini ditunjukan pada bagan alir berikut.
Mulai
Mengidentifikasi Masalah
1. Bagaimana model sistem perbaikan faktor daya dengan menggunakan perangkat-lunak (PL) PSCAD ?
2. Bagaimana performa model faktor-daya tersebut ?
Tinjauan Pustaka
Mengkaji buku, skripsi dan jurnal memgenai system tenaga listrik, factor daya, arus listrik, tegangan listrik, system
proteksi dan aplikasi PSCAD
25
Gambar 3.2 Langkah penelitian Selesai
Kesimpulan & saran Analisa dan melakukan penulisan
laporan penelitian Menjalankan simulasi
A
Pemodelan pada sistem
A
START
Pendefinisian Variabel:
P; 𝑆1; 𝑆2; 𝑄1; 𝑄2 Target; Phi1; Phi2; FD 1;
FD Target; Qc
1.
Pengukuran/Pembacaan Data:
Ia; Ib; Ic; Ea; Eb; Ec; IaRMS; IbRMS; IcRMS; Ehva; Ehvb; Ehvc
26
Gambar 3.3 Flowchart Model-1 A
Pengukuran Variabel:
V; P; Q1; S1
Perhitungan:
FD1 (menggunakan Pers. (2.12)) Phi1 (menggunakan Pers. (2.13)) Phi2 (menggunakan Pers. (2.13))
Q2 (menggunakan Pers. (2.9))
S2 (menggunakan Pers. (2.7))
Perhitungan:
Qc (menggunakan Pers. (2.11))
Tampilkan
Ea, Eb, Ec; Ia, Ib, Ic; IaRMS, IbRMS, IcRMS; Ehva, Ehvb, Ehvc; S1; S2; Q1; Q2 Target;
FD1; FD Target; Phi1; Phi2; Qc
27
Gambar 3.4 Flowchart Model-2
Pendefinisian Variabel:
P; 𝑆2; Q2 Akhir; Phi2; FD Akhir
START
Pengukuran/Pembacaan Data:
Ia; Ib; Ic; Ea; Eb; Ec; IaRMS; IbRMS; IcRMS; Ehva; Ehvb; Ehvc
Pengukuran Variabel:
V; P; Q2
Perhitungan:
FD2 (menggunakan Pers. (2.12)) Phi2 (menggunakan Pers. (2.13))
Q2 (menggunakan Pers. (2.9))
S2 (menggunakan Pers. (2.7))
END Tampilkan
Ea, Eb, Ec; Ia, Ib, Ic; IaRMS, IbRMS, IcRMS; Ehva, Ehvb, Ehvc; S1; S2; Q1; Q2 Target;
28 F. Skema/Konfigurasi Penelitian
Gambar 3.5 Skema/konfigurasi simulator perbaikan FD dalam lingkungan PL PSCAD sebelum perbaikan FD (Skema-1)
Gambar 3.6 Skema/konfigurasi simulator perbaikan FD dalam lingkungan PL PSCAD setelah perbaikan FD (Skema-2)
29
Gambar skema terbagi dua yakni: skema sistem sebelum perbaikan FD dan skema sistem setelah perbaikan FD.
(i) Simulator berfungsi untuk membangkitkan/mendapatkan data SEE dalam kondisi sebelum perbaikan FD. Sistem tersebut terdiri atas tiga komponen utama.
a. Model SEE, komponen ini berfungsi memodelkan SEE yang terdiri atas sumber tegangan tiga-fase, 13,8 kV, 50 Hz. Sumber ini menyuplai trafo tiga-fase penurun tegangan (stepdown), dari tegangan 13,8 kV ke 3,0 kV. Selanjutnya, beban kompleks tiga-fase bertegangan 3,0 kV dengan FD rendah, yang mendapatkan suplai tegangan dari sisi sekunder trafo.
b. Instrumen, yang meliputi instrumen arus, tegangan, daya serta cos (Faktor Daya, FD). Instrumen-instrumen itu berfungsi untuk mengukur besaran yang dibutuhkan.
c. Prosesor KKFD, berfungsi mengolah data, untuk menentukan nilai daya kapasitor yang diperlukan oleh SEE untuk memperbaiki FD dari FD-awal ke FD-target (0,95).
d. Display, berfungsi untuk menampilkan besaran terukur, sesuai instrumen yang digunakan baik dalam bentuk data numeris dan juga domain waktu.
30
(ii) Simulator berfungsi untuk mendapatkan data SEE dalam kondisi setelah perbaikan FD. Sistem tersebut identik dengan yang sebelumnya dengan komponen tambahan yaitu KKFD. Sistem ini akan menampilkan performans SEE setelah mendapat perlakuan perbaikan FD oleh korektor.
31 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Power System Computer Aided Design (PSCAD) dapat digunakan untuk menyimulasikan seluruah bagian Sistem Energi Elektrik (SEE). SEE merupakan suatu sistem yang berfungsi untuk membangkitkan, mentransmisikan dan mendistribusikan energi listrik dari pusat pembangkit sampai pada konsumen.
Faktor daya (FD) merupakan hal penting dalam sebuah tegangan listrik AC baik jaringan tiga fase maupun jaringan satu fase, karena dapat berpengaruh secara ekonomis. FD yang buruk dapat menyebabkan biaya investasi yang tinggi, karena besarnya daya reaktif yang yang harus ditarik dari sumber.
Hasil dari penelitian ini pada dasarnya meliputi model sistem perbaikan FD beserta hasil simulasinya. Fungsi model terdiri atas dua yaitu model sistem sebelum perbaikan FD serta setelah perbaikan FD, sebagai berikut:
a. Model-1, menyimulasikan perbaikan FD untuk mendapatkan data SEE dalam kondisi sebelum perbaikan faktor daya
b. Model-2, menyimulasikan perbaikan FD untuk mendapatkan data SEE dalam kondisi setelah perbaikan faktor daya dengan kapasitor.
Prinsip tersebut berlaku untuk keseluruhan data motor yang dalam hal ini, merupakan motor induksi dengan varian daya sesuai Tabel 4.1.
Berdasarkan data beban pada Tabel 3.1, yang diolah menggunakan Persamaan (2.1)-(2.13), diperoleh data daya reaktif (Q), daya semu (S) serta arus motor, yang kemudian disajikan dalam Tabel 4.1.
32
Tabel 4.1. Daya, Arus, dan FD Motor
No. Daya Aktif [P] (kW) Daya Reaktif [Q] (MVAR) Daya Semu [S] (MVA) Arus Nominal [𝐈𝐧] (kA) FD [Cos ϕ] 1. 132 0,765 0,776 0,149 0,17 2. 160 0,927 0,941 0,181 0,17 3. 200 1,525 1,538 0,296 0,13 4. 250 1,907 1,923 0,368 0,13 5. 315 2,403 2,423 0,466 0,13 6. 325 2,479 2,500 0,478 0,13 7. 355 2,937 2,958 0,569 0,12 8. 400 3,051 3,077 0,592 0,13 9. 450 3,182 3,214 0,618 0,14 10. 500 4,518 4,294 0,875 0,11
A. Simulasi Perbaikan FD untuk Motor-1 (132 kW) A.1. Kondisi Sebelum Perbaikan FD
33
Model yang ditampilkan oleh Gambar 4.2 (Model-1) adalah simulator perbaikan FD dalam lingkungan Perangkat Lunak (PL) PSCAD, dalam kondisi sebelum perbaikan. Model ini terdiri atas komponen dasar berupa: 1) SEE yang menyuplai beban beban motor dengan FD rendah, melalui trafo penurun tegangan, 2) instrumen-instrumen untuk mengukur besaran arus, tegangan, daya-daya serta FD aktual SEE dan 3) prosesor nilai kapasitor korektor. Model ini berfungsi untuk mengukur kondisi aktual SEE sebelum perbaikan FD dan kemudian memprosesnya, untuk menentukan nilai dari kapasitor korektor yang dibutuhkan guna memperbaiki FD SEE.
Model SEE terdiri atas sumber tegangan tiga-fase ideal, 13,8 kV, 50 Hz, dengan trafo tiga-fase penurun tegangan (stepdown), dari tegangan 13,8 kV ke 3 kV, yang menyuplai beban berupa motor tiga-fase dengan daya aktif 132 kW serta daya reaktif 0,765 Mvar (FD 0,17 lagging) bertegangan 3 kV. Kondisi aktual SEE diukur menggunakan instrumen-instrumen yang meliputi instrumen arus, tegangan, daya serta FD. Instrumen-instrumen tersebut mengukur tegangan, arus, daya nyata, reaktif, semu serta FD, sebelum perbaikan, serta daya-daya dan FD target. Selanjutnya, prosesor nilai kapasitor akan memproses data tersebut, untuk menentukan nilai kapasitor korektor yang diperlukan oleh sistem.
34
Gambar 4.2 Model simulator perbaikan FD dalam lingkungan PL PSCAD dalam kondisi sebelum perbaikan (Model-1)
Display yang ditampilkan pada Gambar 4.3 adalah luaran simulator perbaikan FD dalam lingkungan PL PSCAD dalam kondisi sebelum perbaikan. Luaran tersebut terdiri atas: a) tegangan-fase sisi primer dan arus sisi sekunder trafo dalam domain waktu, b) tegangan-fase dan arus sisi sekunder trafo dalam bentuk numeris, serta c) daya-daya beban (aktif, reaktif dan semu) beserta daya kapasitor yang diperlukan sebagai korektor FD.
Nilai maksimum tegangan-fase di sisi primer serta arus-saluran di sisi sekunder sebelum perbaikan FD, yang ditampilkan dalam grafik domain waktu, secara berurut masing-masing menunjukkan nilai sekitar 11,256 kV dan 0,232 kA (Gambar 4.3.a). Selanjutnya, nilai tegangan-fase efektif (RMS) dan arus efektif yang ditarik oleh beban, di sisi sekunder, diperoleh secara berurut yakni masing-masing sekitar 1,7 kV dan 0,15 kA (Gambar 4.3.b). Bagian terakhir dari display menampilkan daya-daya semu yakni daya semu awal (aktual) sebesar 0,77 MVA dan daya semu target 0,14 MVA. Hal ini menunjukkan bahwa, setelah pemasangan kapasitor korektor, akan ada reduksi daya semu yang ditarik oleh beban dari sumber
35
sekitar 0,63 MVA. Berdasarkan hal tersebut, maka diperoleh nilai daya kapasitor yang dibutuhkan, yaitu sebesar 0,8 Mvar untuk merubah FD SEE, dari sebesar 0,17 (FD awal) menjadi 0,95 (FD target), (Gambar 4.3.c). Secara teori, pengurangan daya semu sebesar 0,63 MVA, seperti dijelaskan di atas, disebabkan oleh sifat kompensasi dari daya reaktif leading, yang dimiliki oleh kapasitor korektor FD, terhadap daya reaktif lagging, yang dimiliki oleh beban induktif.
a. tegangan (fase) primer dan arus sekunder trafo
b. tegangan (fase) efektif dan arus efektif sekunder sebelum perbaikan FD
11,256 kV 0,232 kA 1,722 kV 0,154 kA 1,722 kV 0,165 kA 1,722 kV 0,143 kA 0,758 MVAR 0,044 MVAR 79,914º 0,175 0,95 18,194º
36
c. daya semu awal dan target serta nilai kapasitor korektor Gambar 4.3. Display untuk Model-1 (132 kW)
Pengurangan daya reaktif yang ditarik oleh beban listrik dari sumber, berarti memengaruhi besar nilai arus dari sumber, yang mengalir ke beban. Hal ini sesuai dengan tujuan kompensasi daya reaktif dengan menggunakan kapasitor sebagai kompensator, yakni mengurangi besar arus yang disuplai oleh sumber ke beban. Sebagai konsekuensinya, penggunaan sumber daya (divais: konduktor, trafo dan sebagainya) dalam suatu SEE, dapat lebih optimal dan pada akhirnya secara keseluruhan, SEE akan lebih ekonomis.
A.2. Kondisi Setelah Perbaikan (Model-2)
Gambar 4.4 Diagram segaris kondisi setelah perbaikan FD Motor-1 0,77 MVA 0,142 MVA
37
Gambar 4.5 Model simulator perbaikan FD dalam lingkungan PL PSCAD setelah perbaikan (Model-2)
Model-2 yang ditampilkan oleh Gambar 4.5, pada dasarnya identik dengan Model-1 yang sebelumnya, tetapi dengan komponen tambahan pada SEE, yang berupa kapasitor korektor FD dengan daya 0,802 Mvar. Korektor FD tersebut terpasang paralel dengan beban yang sudah terpasang sebelumnya. Model ini berfungsi untuk mendapatkan data atau menampilkan performans SEE, dalam kondisi setelah perbaikan FD atau pemasangan korektor FD. Oleh karena itu, sistem ini akan menampilkan: daya aktif, daya reaktif, daya semu, sudut daya serta terakhir, FD-akhir dari SEE.
Parameter-parameter performans sistem perbaikan FD ditampilkan oleh Gambar 4.5, menunjukan bahwa nilai maksimum arus saluran menurun, dari sebelumnya sekitar 0,232 kA menjadi sekitar 0,06 kA (Gambar 4.6.a). Artinya, telah terjadi penurunan arus yang sangat signifikan, yang ditarik oleh beban dari sumber yakni sekitar 0,172 kA. Penurunan nilai maksimum arus itu, konsisten dengan penurunan arus efektif yang ditampilkan pada Gambar 4.6.b, yang mana arus telah mengecil dari sekitar 0,152 kA pada kondisi sebelum perbaikan, menjadi sekitar 0,029 kA, setelah perbaikan FD. Hasil simulasi itu menunjukkan bahwa
38
dengan perbaikan FD SEE, maka telah terjadi penurunan arus sekitar 80 persen. Hasil-hasil tersebut, terkonfirmasi oleh parameter yang ditampilkan pada Gambar 4.6.c, yakni sudut daya mengecil menjadi sekitar 15 derajat serta FD sistem, telah diperbaiki dari FD sebelumnya yang hanya 0,17 menjadi sekitar 0,965.
Hasil-hasil di atas menunjukkan bahwa untuk beban motor induksi dengan daya 132 kW dan FD 0,17 lagging, membutuhkan kapasitor korektor FD berkapasitas 0,802 Mvar, agar mampu memperbaiki FD sistem menjadi 0,965.
a. tegangan (fase) primer dan arus sekunder trafo
b. tegangan (fase) efektif dan arus efektif sekunder sebelum perbaikan
11,214 kV 0,060 kA 1,731 kV 1,731 kV 1,731 kV 0,024 kA 0,033 kA 0,029 kA
39
d. daya semu awal dan target serta nilai kapasitor korektor Gambar 4.6 Display untuk Model-2 (132 kW)
B. Simulasi Perbaikan FD untuk Motor-10 (500 kW) B.1. Kondisi Sebelum Perbaikan FD
Gambar 4.7 Diagram segaris kondisi sebelum perbaikan FD Motor-10 Model yang ditampilkan oleh Gambar 4.8 (Model-1) adalah simulator perbaikan FD dalam lingkungan Perangkat Lunak (PL) PSCAD, dalam kondisi sebelum perbaikan. Model ini terdiri atas komponen dasar berupa: 1) SEE yang menyuplai beban beban motor dengan FD rendah, melalui trafo penurun tegangan, 2) instrumen-instrumen untuk mengukur besaran arus, tegangan, daya-daya serta FD aktual SEE dan 3) prosesor nilai kapasitor korektor. Model ini berfungsi untuk mengukur kondisi aktual SEE sebelum perbaikan FD dan kemudian
15,0192º 0,141 MVA
0,136 kW
0,965 0,036 MVAR
40
memprosesnya, untuk menentukan nilai dari kapasitor korektor yang dibutuhkan guna memperbaiki FD SEE.
Model SEE terdiri atas sumber tegangan tiga-fase ideal, 13,8 kV, 50 Hz, dengan trafo tiga-fase penurun tegangan (stepdown), dari tegangan 13,8 kV ke 3 kV, yang menyuplai beban berupa motor tiga-fase dengan daya aktif 500 kW serta daya reaktif 4,518 Mvar (FD 0,11 lagging) bertegangan 3 kV. Kondisi aktual SEE diukur menggunakan instrumen-instrumen yang meliputi instrumen arus, tegangan, daya serta FD. Instrumen-instrumen tersebut mengukur tegangan, arus, daya nyata, reaktif, semu serta FD, sebelum perbaikan, serta daya-daya dan FD target. Selanjutnya, prosesor nilai kapasitor akan memproses data tersebut, untuk menentukan nilai kapasitor korektor yang diperlukan oleh sistem.
Gambar 4.8 Model simulator perbaikan FD dalam lingkungan PL PSCAD dalam kondisi sebelum perbaikan (Model-1)
Display yang ditampilkan pada Gambar 4.9 adalah luaran simulator perbaikan FD dalam lingkungan PL PSCAD dalam kondisi sebelum perbaikan. Luaran tersebut terdiri atas: a) tegangan-fase sisi primer dan arus sisi sekunder trafo dalam domain waktu, b) tegangan-fase dan arus sisi sekunder trafo dalam bentuk
41
numeris, serta c) daya-daya beban (aktif, reaktif dan semu) beserta daya kapasitor yang diperlukan sebagai korektor FD.
Nilai maksimum tegangan-fase di sisi primer serta arus-saluran di sisi sekunder sebelum perbaikan FD, yang ditampilkan dalam grafik domain waktu, secara berurut masing-masing menunjukkan nilai sekitar 11,243 kV dan 1,237 kA (Gambar 4.9.a). Selanjutnya, nilai tegangan-fase efektif (RMS) dan arus efektif yang ditarik oleh beban, di sisi sekunder, diperoleh secara berurut yakni masing-masing sekitar 1,6 kV dan 0,9 kA (Gambar 4.9.b). Bagian terakhir dari display menampilkan daya-daya semu yakni daya semu awal (aktual) sebesar 4,29 MVA dan daya semu target 0,52 MVA. Hal ini menunjukkan bahwa, setelah pemasangan kapasitor korektor, akan ada reduksi daya semu yang ditarik oleh beban dari sumber sekitar 3,77 MVA. Berdasarkan hal tersebut, maka diperoleh nilai daya kapasitor yang dibutuhkan, yaitu sebesar 4,4 Mvar untuk merubah FD SEE, dari sebesar 0,11 (FD awal) menjadi 0,95 (FD target), (Gambar 4.9.c). Secara teori, pengurangan daya semu sebesar 3,77 MVA, seperti dijelaskan di atas, disebabkan oleh sifat kompensasi dari daya reaktif leading, yang dimiliki oleh kapasitor korektor FD, terhadap daya reaktif lagging, yang dimiliki oleh beban induktif.
a. tegangan (fase) primer dan arus sekunder trafo
42
b. tegangan (fase) efektif dan arus efektif sekunder sebelum perbaikan FD
c. daya semu awal dan target serta nilai kapasitor korektor Gambar 4.9 Display untuk Model-1 (500 kW)
Pengurangan daya reaktif yang ditarik oleh beban listrik dari sumber, berarti memengaruhi besar nilai arus dari sumber, yang mengalir ke beban. Hal ini sesuai dengan tujuan kompensasi daya reaktif dengan menggunakan kapasitor sebagai kompensator daya reaktif, yakni mengurangi besar arus yang disuplai oleh sumber ke beban. Sebagai konsekuensi, penggunaan sumber daya (divais: konduktor, trafo
1,68 kV 1,68 kV 1,68 kV 0,873 kA 0,949 kA 0,825 kA 0,11 0,95 83,36 18,149 4,265 MVAR 0,163 MVAR 4,294 MVA 4,428MVAR 0,522 MVA
43
dan sebagainya) dalam suatu SEE, dapat lebih optimal dan pada akhirnya secara keseluruhan, SEE akan lebih ekonomis.
B.2. Kondisi Setelah Perbaikan (Model-2)
Gambar 4.10 Diagram segaris kondisi setelah perbaikan FD Motor-10
Gambar 4.11 Model simulator perbaikan FD dalam lingkungan PL PSCAD setelah perbaikan (Model-2)
Model-2 yang ditampilkan oleh Gambar 4.11, pada dasarnya identik dengan Model-1 yang sebelumnya, tetapi dengan komponen tambahan pada SEE, yang berupa kapasitor korektor FD dengan daya 4,428 Mvar. Korektor FD tersebut terpasang paralel dengan beban yang sudah terpasang sebelumnya. Model ini berfungsi untuk mendapatkan data atau menampilkan performans SEE, dalam
44
kondisi setelah perbaikan FD atau pemasangan korektor FD. Oleh karena itu, sistem ini akan menampilkan: daya aktif, daya reaktif, daya semu, sudut daya serta terakhir, FD-akhir dari SEE.
Parameter-parameter performans sistem perbaikan FD ditampilkan oleh Gambar 4.12, yang menunjukan bahwa nilai maksimum arus saluran menurun, dari sebelumnya sekitar 1,237 kA (Gambar 4.9.a) menjadi sekitar 0,266 kA (Gambar 4.12.a). Artinya, telah terjadi penurunan arus yang sangat signifikan, yang ditarik oleh beban dari sumber yakni sekitar 0,971 kA. Penurunan nilai maksimum arus itu, konsisten dengan penurunan arus efektif yang ditampilkan pada Gambar 4.12.b, yang mana arus telah mengecil dari sekitar 0,876 kA (Gambar 4.9.b) pada kondisi sebelum perbaikan, menjadi sekitar 0,13 kA, setelah perbaikan FD. Hasil simulasi itu menunjukkan bahwa dengan perbaikan FD SEE, maka telah terjadi penurunan arus lebih dari 80 persen. Hasil-hasil tersebut, terkonfirmasi oleh parameter yang ditampilkan pada Gambar 4.12.c, yakni sudut daya mengecil menjadi sekitar 15 derajat, dan karena itu FD sistem telah diperbaiki dari FD sebelumnya yang hanya 0,11 menjadi sekitar 0,975.
Hasil-hasil di atas menunjukkan bahwa untuk beban motor induksi dengan daya 500 kW dan FD 0,11 lagging, membutuhkan kapasitor korektor FD berkapasitas 4,428 Mvar, agar mampu memperbaiki FD sistem menjadi 0,975.
a. tegangan (fase) primer dan arus sekunder trafo
45
b. tegangan (fase) efektif dan arus efektif sekunder sebelum perbaikan FD
c. daya semu awal dan target serta nilai kapasitor korektor Gambar 4.12 Display untuk Model-2 (500 kW)
C. Hasil Perbaikan FD pada Motor-1 (132 kW) hingga Motor-10 (500 kW) Tabel 4.2, menampilkan perubahan arus saluran beserta level perubahannya dan nilai daya kapasitor korektor yang diperlukan. Terlihat bahwa simulasi perbaikan FD pada keseluruhan beban (Motor-1 hingga Motor-10 dengan kapasitor 0,802 hingga 4,428 MVAR), berhasil menurunkan arus beban yang ditarik dari sumber, dengan sangat signifikan, yakni 75 sampai 85 persen. Model disajikan di Lampiran-2.
1,73 kV 1,73 kV 1,73 kV 0,099 kA 0,171 kA 0,145 kA 0,525 kW 0,119 MVAR 0,538 MVA 12,8163º 0,975
46
Tabel 4.2. Perubahan Arus Saluran Sebelum dan Sesudah Perbaikan FD
No. Motor Induksi
Arus Saluran Sebelum Perbaikan FD (kA)
Arus Saluran Sesudah Perbaikan
FD (kA) Level Penurunan Arus (%)
Daya Kapasitor Yang Dibutuhkan (MVAR) Faktor Daya Awal Faktor Daya Akhir
A B C Rerata A B C Rerata A B C Rerata
1 Motor 1 (132 kW) 0,154 0,165 0,144 0,154 0,025 0,034 0,029 0,029 84 79 80 81 0,802 0,17 0,966 2 Motor 2 (160 kW) 0,187 0,11 0,174 0,157 0,03 0,041 0,36 0,143 84 63 79 75 0,97 0,17 0,968 3 Motor 3 (200 kW) 0,302 0,327 0,284 0,304 0,038 0,059 0,05 0,049 87 82 82 84 1,564 0,13 0,981 4 Motor 4 (250kW) 0,377 0,408 0,355 0,38 0,047 0,074 0,063 0,061 88 82 82 84 1,946 0,13 0,986 5 Motor 5 (315 kW) 0,473 0,512 0,445 0,476 0,059 0,094 0,079 0,077 88 82 82 84 2,437 0,13 0,991 6 Motor 6 (325kW) 0,488 0,528 0,459 0,491 0,061 0,097 0,082 0,079 88 82 82 84 2,511 0,13 0.992 7 Motor 7 (355 kW) 0,536 0,618 0,587 0,580 0,067 0,112 0,095 0,091 88 82 84 85 2,948 0,12 0,994 8 Motor 8 (400 kW) 0,557 0,642 0,609 0,602 0,075 0,12 0,102 0,099 87 81 83 84 3,068 0,13 0,995 9 Motor 9 (450kW) 0,536 0,618 0,587 0,580 0,085 0,129 0,11 0,108 84 79 81 81 3,205 0,14 0,995 10 Motor 10 (500 kW) 0,873 0,95 0,825 0,882 0,099 0,172 0,146 0,139 89 82 82 84 4,428 0,11 0,975
47 BAB V PENUTUP A. Simpulan
1. Model/simulator perbaikan FD dalam lingkungan PL PSCAD, telah direalisasikan dengan komponen-komponen utama yakni: model SEE yang terdiri atas sumber tegangan tiga-fase, trafo daya tiga-fase, beban-kompleks tiga-fase; instrumen-instrumen; prosesor nilai daya kapasitor dan display.
2. Simulasi menunjukkan bahwa model tersebut mampu memberikan informasi-informasi kunci berupa level penurunan arus SEE, nilai FD awal aktual, FD akhir aktual, nilai daya kapasitor yang dibutuhkan yaitu simulasi perbaikan FD awal (0,11 – 0,17) menjadi FD akhir (0,95 – 0,995) pada keseluruhan beban dengan kapasitor 0,802 hingga 4,428 MVAR, berhasil menurunkan arus beban yang ditarik dari sumber, dengan sangat signifikan, yakni 75 sampai 85 persen.
B. Saran
Berdasarkan fakta bahwa kemampuan PSCADStudent Version yang sangat terbatas (maksimum 15 simpul), maka penelitian selanjutnya terutama di ranah industri bisa memodelkan seluruh sistem di industri terkait dengan menggunakan PSCAD Profesional Version sehingga manfaat kemudahan dalam desain dan analisis FD bisa diperoleh. Dengan demikian, maka industri yang bersangkutan bisa lebih efisien dalam hal waktu dan sumber daya.
48
DAFTAR PUSTAKA
ABB. 2007. High Voltage Induction Motor. ICE Catalogue.
Cree Crescent, Winnipeg, Manitoba. 2005. USER’S GUIDE on the use of PSCAD. Manitoba HVDC Research Centre Inc : Canada
Cree Crescent Winnipeg, Manitoba. 2007. Visualize Design Simulate Verify Solve. Manitoba HVDC Research Centre Inc : Canada
Direktori Listrik. 2013. Kerugian akibat Rendahnya Faktor Daya. Diakses pada 16 Juli 2020, dari https://direktorilistrik.blogspot.com/2014/02/kerugian-akibat-rendahnya-faktor-daya.html
Eaton Boulevard Cleveland. 2014. A Guide For The Plant Engineer. EATON : United Stated
Endi Syarizal, Hikmatul Amri. 2019. Analisa Rancang Bangun Sistem SCADA Pengontrolan Kelistrikan AC dan PC Laboratorium Pemrograman Gedung Elektro. Penerbit Pusat Penelitian dan Pengabdian Masyarakat : Bengkalis P. L. Wilson, R.P. Jayasinghe. 2004. A PSCAD/EMTDC Based Simulation Study
Of Protective Relay. Manitoba HVDC Research Centre Inc : Canada Rizal, Muhammad. 2012. Daya. Jurusan Electrical Engineering di Politeknik
Negeri Malang Badan Eksekutif Mahasiswa
.
Santos Alexandrinho M. Dos dan Hidayat Taufik. 2017. ‘Analisis Perbaikan Tegangan Sag Akibat Arus Asut Motor Induksi dengan Dynamic Voltage Restor (DVR)’ Jurnal Elektrika Vol. 01
Stevenson. W. D. Jr. 1990. Analisis Sistem Tenaga Listrik, Edisi Keempat. Penerbit Erlangga : Jakarta
Sugarloaf Parkway Duluth. 2012. Power Factor Correction. WEG Electric Corp : Georgia
Zakaria A. Baichao, Mohammed Osman Hassan. 2008. Transient Studies of Custom Power Equipment and Static Var Compensator Using PSCAD IEEE 2:11
49
Lampiran-1. Data- data
motor pada ABB
50
51
Lampiran-2.
Model dan
Simulasi Perbaikan FD
Kondisi Sebelum dan
Setelah Perbaikan FD
52
Lampiran-2. Model dan Simulasi Perbaikan FD Kondisi Sebelum dan Setelah Perbaikan FD
A. Motor-1 (132 kW )
A.1. Kondisi sebelum perbaikan
Gambar.L1 Model simulator
(a) tegangan (fase) primer dan arus sekunder trafo
(b) tegangan (fase) efektif dan arus efektif sekunder sebelum perbaikan FD
53
(c) daya semu awal dan target serta nilai kapasitor korektor Gambar.L2 Display (a) tegangan (fase) primer dan arus sekunder trafo (b) tegangan (fase) efektif dan arus efektif sekunder sebelum perbaikan FD (c) daya semu awal dan target serta nilai kapasitor
korektor A.2. Kondisi setelah perbaikan
54
(a) tegangan (fase) primer dan arus sekunder trafo
(b) tegangan (fase) efektif dan arus efektif sekunder sebelum perbaikan
(c) daya semu awal dan target serta nilai kapasitor korektor Gambar.L4 Display (a)tegangan (fase) primer dan arus sekunder trafo (b)
tegangan (fase) efektif dan arus efektif sekunder setelah perbaikan FD (c) daya semu awal dan target serta nilai kapasitor korektor
55 B. Motor-2 (160 kW )
B.1 Kondisi sebelum perbaikan
Gambar L5. Model simulator
(a)Tegangan (fase) primer dan arus sekunder trafo
56
(c) daya semu awal dan target serta nilai kapasitor korektor
Gambar.L6 Display (a) tegangan (fase) primer dan arus sekunder trafo (b) tegangan (fase) efektif dan arus efektif sekunder sebelum perbaikan
FD (c) daya semu awal dan target serta nilai kapasitor korektor B.2. Kondisi setelah perbaikan
Gambar L7. Model simulator
