PERENCANAAN FILTER HARMONISA PADA SISI TEGANGAN RENDAH UNTUK MENGURANGI HARMONISA AKIBAT PENAMBAHAN BEBAN PADA SISTEM KELISTRIKAN PT.

(1)

Pembimbing:

1. Prof. Ir. Ontoseno Penangsang, M.Sc., Ph.D.

2. Ir. Sjamsjul Anam, MT

Arko Setiyo P

2208 100 067

PERENCANAAN FILTER HARMONISA PADA SISI TEGANGAN RENDAH

UNTUK MENGURANGI HARMONISA AKIBAT PENAMBAHAN BEBAN

PADA SISTEM KELISTRIKAN PT. WILMAR GRESIK

Jurusan Teknik Elektro FTI- ITS Surabaya

2012

(2)

Daftar Isi

PENDAHULUAN

LANGKAH-LANGKAH PENYELESAIAN KASUS

DASAR TEORI

HARMONISA PADA SISTEM KELISTRIKAN PT.WILMAR GRESIK

EXISTING SYSTEM DAN PENAMBAHAN BEBAN

PERHITUNGAN DAN ANALISIS

(3)

PENDAHULUAN

• 1. Latar Belakang

• 2. Batasan Masalah

(4)

PENDAHULUAN (Latar Belakang)

BEBAN NON LINEAR

VFD

DISTORSI HARMONISA

PEMASANGAN FILTER PASIF

SINGLE TUNED

HARMONISA SISTEM

KELISTRIKAN PT. WILMAR

GRESIK AMAN

PENAMBAHAN BEBAN NON

LINEAR

(5)

PENDAHULUAN (Batasan Masalah)

SIMULASI DAN

ANALISA

MENGGUNAKAN

SOFTWARE

ETAP 7.0

Sistem Kelistrikan dalam

keadaan

steady

state

,

semua beban beroperasi,

dan menggunakan standar

harmonisa IEEE 519-1992

Filter harmonisa dipasang

pada tegangan rendah 0,4

kV dengan metode redaman

individual

menggunakan

(6)

PENDAHULUAN

LANGKAH-LANGKAH PENYELESAIAN KASUS

DASAR TEORI

HARMONISA PADA SISTEM KELISTRIKAN PT.WILMAR GRESIK

EXISTING SYSTEM DAN PENAMBAHAN BEBAN

PERHITUNGAN DAN ANALISIS

KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

(7)

(8)

PENDAHULUAN

LANGKAH-LANGKAH PENYELESAIAN KASUS

DASAR TEORI

HARMONISA PADA SISTEM KELISTRIKAN PT.WILMAR GRESIK

EXISTING SYSTEM DAN PENAMBAHAN BEBAN

PERHITUNGAN DAN ANALISIS

KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

(9)

DASAR TEORI

HARMONISA

_{FILTER PASIF}

SINGLE TUNED

PENGARUH

(10)

HARMONISA (1)

a.Gelombang sinus frekuensi fundamental

b.Gelombang harmonisa ke-3

c.Gelombang harmonisa ke-5

d.Gelombang harmonisa ke-7

Beban linier

merupakan sumber

harmonisa

DEVICE

PRE-DOMINANT HARMONICS

3rd

5th

7th

9th

11th

13th

1 Ph Computer Power Supplies

1 Ph Welding Machines

3 Ph Computer Power Supplies

3 Ph UPS

1 Ph Lighting (fluorescent)

Electronic Ballast

(11)

HARMONISA (2)

• Total Harmonic Distortion

(THD) adalah persentase total

komponen harmonisa terhadap komponen fundamentalnya.

Digunakan dua limitasi distorsi harmonisa yaitu THD tegangan

dan THD arus.

• Total Demand Distortion

(TDD) adalah perbandingan nilai rms

antara komponen arus harmonisa dengan arus beban

demand

maksimum.

%

100

1 2 1 2 2

x

U

THD

k n n



















(12)

LIMIT

DISTORSI HARMONISA ARUS

BERDASARKAN IEEE Std 519-1992

Distorsi Harmonisa Arus Maksimum dalam Persen terhadap I

L

I

SC

/I

L

Orde Harmonisa Individual (Harmonisa Orde Ganjil)

<11

11 

h



17

17 

h



23

23 

h



35

35 

h

TDD

< 20

*

₄

₂

_1,5

_0,6

_0,3

₅

20 – 50

7 3,5

2,5

1 0,5

8 50 – 100

10 4,5

4 1,5

0,7

12 100 – 1000

12 5,5

5

2

1

15 > 1000

15

7

6 2,5

1,4

20 Harmonisa orde genap dibatasi 25% dari Harmonisa orde ganjil di atas.

Tidak diperbolehkan distorsi arus yang dihasilkan sistem DC, contohnya konverter setengah gelombang

*

_{Semua peralatan pembangkit listrik terbatas pada nilai-nilai distorsi arus terlepas dari I}

SC

/I

L

aktual.

dimana :

I

SC

= Arus hubung singkat maksimum pada PCC

I

L

= Arus beban maksimum (komponen frekuensi fundamental) pada PCC

Tegangan Bus Pada PCC

Distorsi Tegangan

Individual (%)

THD (%)

69 kV dan ke bawah

3

5 69,001 kV sampai 161 kV

1,5

2,5

161,001 kV dan ke atas

1 1,5

LIMIT

DISTORSI HARMONISA

TEGANGAN BERDASARKAN IEEE

Std 519-1992

(13)

PENGARUH HARMONISA

Kapasitor selain digunakan untuk memperbaiki faktor daya juga dapat menyebabkan timbulnya

resonansi sistem lokal yang diikuti dengan naiknya arus yang sangat besar. Resonansi dibedakan menjadi

dua buah resonansi sistem, yaitu resonansi pararel dan resonansi seri.

Resonansi Paralel :

Tegangan

Harmonisa Tinggi

Resonansi Seri : Arus

Harmonisa Tinggi

Pengaruh harmonisa pada transformator adalah adanya arus

Eddy

dan

tekanan isolasi. Harmonisa pada transformator konverter

tidak terpengaruh oleh adanya filter yang dipasang pada sisi sistem

AC [ J. Arrillaga, DA. Bradley, dan PS. Bodger

“Power System

(14)

FILTER PASIF

• SINGLE TUNED FILTER

• Nilai

Quality Factor

(Q) adalah perbandingan antara Xo dan R.

• Nilai Q yang tinggi ditala secara tajam pada satu frekuensi harmonisa

yang rendah.

R

X

Q



0 Grafik Fungsi Frekuensi Terhadap

Impedansi

Filter pasif berfungsi untuk mengurangi amplitudo satu atau lebih frekuensi

tertentu dari sebuah tegangan atau arus dengan cara menyediakan jalur yang

rendah impedansinya pada frekuensi-frekuensi harmonisa.

(15)

PENDAHULUAN

LANGKAH-LANGKAH PENYELESAIAN KASUS

DASAR TEORI

HARMONISA PADA SISTEM KELISTRIKAN PT.WILMAR GRESIK

EXISTING SYSTEM DAN PENAMBAHAN BEBAN

PERHITUNGAN DAN ANALISIS

KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

(16)

SISTEM KELISTRIKAN PT. WILMAR

GRESIK

Source ID

Type

Mode Operasi

Daya Terpasang

(MW)

BKR PLN

Grid

Voltage Control

5,5

STG 1

Steam Turbine Generator

Swing

15 STG 2

Steam Turbine Generator

Stand by

15 DEG 1

Diesel Generator

Stand by

1,6

DEG 2

Diesel Generator

Stand by

1,6

Alternatif suplai listrik pada sistem kelistrikan PT. Wilmar Gresik :

Suplai listrik diperoleh dari:

• _{BKR PLN (8.963 MVASc ) yang diambil dari Gardu Induk Segara Madu dan STG 1 15}

MW

PT. Wilmar Gresik memiliki 35 unit beban.

Level tegangan distribusi yang digunakan (dalam kV) adalah

20kV;10,5kV; 3,3kV dan 0,4kV.

(17)

PEMODELAN SISTEM KELISTRIKAN

PT. WILMAR GRESIK (1)

(18)

PEMODELAN SISTEM KELISTRIKAN

PT. WILMAR GRESIK (2)

(19)

PEMODELAN SISTEM KELISTRIKAN

PT. WILMAR GRESIK (3)

(20)

PEMODELAN SISTEM KELISTRIKAN

PT. WILMAR GRESIK (4)

(21)

SUMBER HARMONISA

Sumber harmonisa:

a. Variable Frequency Drive

(VFD) enam pulsa bertipe

current source harmonic.

Fractionation, Refinery, SNB, BD 01, BD 02, ME Fract, FA-01 Plant, H2 Gas Plant,

Oleo TF,

dan

Boiler

Utility

.

b. Charger

enam pulsa bertipe

current source harmonic

pada beban

Electrolyzer 1, 2,

dan

3. c. Variable Frequency Drive (VFD) pada beban baru : FA-02/03 Plant, Compressor,

Future

PK- Crush , dan

Future

Flour Mill

Penggunaan peralatan ini mengakibatkan kondisi harmonisa sistem yang melebihi

standar IEEE 519-1992.

(22)

PENDAHULUAN

LANGKAH-LANGKAH PENYELESAIAN KASUS

DASAR TEORI

HARMONISA PADA SISTEM KELISTRIKAN PT.WILMAR GRESIK

EXISTING SYSTEM DAN PENAMBAHAN BEBAN

PERHITUNGAN DAN ANALISIS

KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

(23)

ALIRAN DAYA SISTEM KONDISI

EXISTING

PF 84,7% STG 02

(24)

HARMONISA TEGANGAN SISTEM

EXISTING

Bus Beban

kV

% kV

THD

V

(%)

Standar

IEEE

(%)

Kondisi

SP-BUS-41006

10,5

99,90

7,32

5 Exceeds Limit

SP-BUS-51001

10,5

99,86

7,34

5 Exceeds Limit

SP-BUS-51002

10,5

99,78

7,38

5 Exceeds Limit

SP-BUS-51003

10,5

99,79

7,37

5 Exceeds Limit

SP-BUS-51004

10,5

99,85

7,35

5 Exceeds Limit

SP-BUS-51005

10,5

99,87

7,34

5 Exceeds Limit

SP-BUS-52001

10,5

99,85

7,41

5 Exceeds Limit

SP-BUS-52002

10,5

99,85

7,42

5 Exceeds Limit

SP-BUS-53001

10,5

99,99

7,32

5 Exceeds Limit

SP-BUS-53002

10,5

99,94

7,32

5 Exceeds Limit

SP-BUS-54001

10,5

99,94

7,30

5 Exceeds Limit

SP-BUS-54002

10,5

99,94

7,30

5 Exceeds Limit

SP-BUS-54003

10,5

99,93

7,35

5 Exceeds Limit

SP-BUS-56001

10,5

99,88

7,29

5 Exceeds Limit

SP-BUS-56002

10,5

99,89

7,24

5 Exceeds Limit

(25)

HARMONISA TEGANGAN SISTEM

EXISTING

Bus Beban kV % kV THDV (%) Standar

IEEE (%) Kondisi

FA-01 PLANT 0,4 99,18 10,21 5 Exceeds Limit

OLEO-TF 0,4 99,94 12,37 5 Exceeds Limit

H2 GAS PLANT 0,4 99,39 7,25 5 Exceeds Limit

PK-CRUSHING 01 0,4 99,88 10,38 5 Exceeds Limit

PK-CRUSHING 02 0,4 99,89 10,27 5 Exceeds Limit

NPK-01 PLANT 0,4 99,72 9,55 5 Exceeds Limit

JETTY 0,4 99,78 7,08 5 Exceeds Limit

CEN-BOILER UTILITY 0,4 99,23 13,29 5 Exceeds Limit

AIR COMP-UTILITY 0,4 99,86 6,89 5 Exceeds Limit

FRACT-PLANT 0,4 99,78 12,53 5 Exceeds Limit

REFINERY-PLANT 0,4 99,79 10,94 5 Exceeds Limit

TF-NKB 0,4 99,82 7,21 5 Exceeds Limit

TF-KB 0,4 99,82 6,94 5 Exceeds Limit

SNB-PLANT 0,4 98,69 10,05 5 Exceeds Limit

WTR-RESERVOIR 0,4 99,53 7,07 5 Exceeds Limit

BD 01 0,4 99,48 9,67 5 Exceeds Limit

BD 02 0,4 99,28 10,73 5 Exceeds Limit

ME FRACT 0,4 99,70 10,04 5 Exceeds Limit

Spektrum harmonisa tegangan SP-BUS-41000

(26)

Resonansi Sistem

Karakteristik impedansi bus SP-BUS-41000

Karakteristik impedansi bus SP-BUS-42000

Resonansi paralel akibat keberadaan kapasitor bank tercatat pada BUS

SP-BUS-41000 terletak di frekuensi 650 Hz dengan impedansi sebesar 3,4

Ω. Sedangkan

(27)

HARMONISA ARUS SISTEM

EXISTING

Terdapat tujuh beban yang memiliki distorsi

harmonisa arus kondisi

existing

melebihi standar

IEEE 519-1992.

Bus Beban Beban TDDI(%)

Standar IEEE

(%) Orde Dominan

SP-BUS-51002 REFINERY 13,31 8 5, 11, dan 13

SP-BUS-53001 FA-01 9,19 8 5, 7, dan 11

SP-BUS-53002 H2-GAS PLANT 23,56 12 5, 7, dan 11

OLEO TF 16,48 12 5, 7, dan 11

SP-BUS-54003 BOILER UTILITY 16,75 12 5, 7, dan 11

SP-BUS-56001 PK-CRUSH 01 18,75 8 5, 7, dan 11

(28)

HARMONIC LOAD FLOW

T

THDv

9,67%

Orde

Dominan

5 T

THDv 10,73%

Orde Dominan 5 & 7

T

THD

I

18,75%

Orde Dominan 5 & 7

LIMIT TDD HARMONISA ARUS SP-TRF-56002 : 8%

LIMIT TDD HARMONISA ARUS SP-TRF-56003 : 8%

LIMIT THD TEGANGAN : 5%

T

THDI 17,10%

Orde Dominan 5 & 7

(29)

Aliran Daya Pada Penambahan Beban Baru

Bus Beban kV kW kVAR kVA PF (%)

WS-02 10,5 332 184 380 87,5

COMPRESSOR 0,4 94 62 113 83,4

FAL-01 PLANT 0,4 1065 764 1311 81,2

BIOREFINERY 0,4 1183 692 1371 86,3

FUTURE PK-CRUSH 0,4 1986 1097 2269 87,5

FUTURE SOYA BEAN 0,4 1517 1020 1828 83

FUTURE FLOUR MILL 0,4 1728 1057 2026 85,3

ELECTROLYZER 1 0,4 1822 1330 2256 80,8 ELECTROLYZER 2 0,4 1822 1330 2256 80,8 ELECTROLYZER 3 0,4 1822 1330 2256 80,8 FA 02/03 0,4 1534 600 1647 93,1 MES 0,4 508 327 604 84.1 NPK 02 PLANT 0,4 256 457 524 48,8 CPC 02 PLANT 0,4 86 41 95,273 90,2 PK-CRUSH 03 0,4 678 690 967 70,1

(30)

Perbandingan Harmonisa Sebelum Dan Sesudah

Penambahan Beban Baru

Beban TDDI(%) Kondisi Existing Kondisi Setelah Penambahan Beban Status REFINERY 13,31 14,04 Increase TF-KB 6,47 8,23 Increase FA-01 9,19 8,55 Decrease

H2 GAS PLANT 23,56 22,69 Decrease

OLEO TF 16,48 15,82 Decrease

CEN.BOILER

UTILITY 16,75 16,21 Decrease

PK-CRUSH 01 18,75 22,45 Increase

PERBANDINGAN DISTORSI HARMONISA ARUS KONDISI EXISTING

DAN SESUDAH PENAMBAHAN BEBAN

Beban THDV(%) Kondisi Existing Kondisi Setelah Penambahan Beban Status REFINERY 10,94 13,09 Increase TF-KB 6,94 8,87 Increase FA-01 10,21 11,98 Increase

H2 GAS PLANT 7,25 9,92 Increase

OLEO TF 12,37 14,70 Increase

CEN.BOILER

UTILITY 13,29 15,36 Increase

PERBANDINGAN DISTORSI HARMONISA TEGANGAN KONDISI EXISTING

DAN SESUDAH PENAMBAHAN BEBAN

(31)

PENDAHULUAN

LANGKAH-LANGKAH PENYELESAIAN KASUS

DASAR TEORI

HARMONISA PADA SISTEM KELISTRIKAN PT.WILMAR GRESIK

EXISTING SYSTEM DAN PENAMBAHAN BEBAN

PERHITUNGAN DAN ANALISIS

KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

(32)

PERHITUNGAN FILTER HARMONISA

Filter pasif akan dipasang pada bus

Refinery-Plant, BD 01, BD 02, Fractionary , CEN-BOILER UTILITY , ME FRACT, OLEO

TF, SNB PLANT, FA-01 PLANT, FA-02/03 PLANT, FAL-01 PLANT, Biorefinery, dan FUTURE PK-CRUSH

.

Bus

Jenis Filter

kVAR

(3

fasa)

Q

facto

r

Komponen Filter

(3 fasa)

C (μF)

L (μH)

R (Ω)

REFINERY-PLANT

_{Single Tuned 5th}

₄₇₉

₄₀

₉₅₂₉

_43,571

_0,0003

BD 01

_{Single Tuned 5th}

₁₁₈

₄₀

₂₃₄₈

_176,8

_0,001

BD 02

_{Single Tuned 5th}

₃₆

₃₀

_716,2

_5,797

_0,006

Single Tuned 7th

23

30 457,6

459,7

0,009

FRACTIONARY

_{Single Tuned 5th}

₁₅₂

₄₀

₃₀₂₄

_137,2

_0,001

Single Tuned 7th

200

30 3979

52,76

0,001

CEN-BOILER

UTILITY

Single Tuned 5th

38,49

40 765,7

542,2

0,004

Single Tuned 7th

85,151

40 1694

124 0,004

ME FRACT

_{Single Tuned 5th}

₂₈

₃₀

_557,9

_744,2

_0,0076

OLEO TF

_{Single Tuned 5th}

₅₃

₄₅

₁₀₅₄

_393,9

_0,0026

SNB PLANT

_{Single Tuned 5th}

₁₃₃

₄₀

₂₆₄₆

_156,19

_0,001

FA-01 PLANT

_{Single Tuned 5th}

₈₆₈

₄₀

₁₇₂₆₈

₂₄

_0,0005

FA-02/03 PLANT

_{Single Tuned 5th}

₄₈₀

₄₀

₉₅₅₈

_43,4

_0,0005

FAL-01 PLANT

_{Single Tuned 5th}

₄₂₀

₄₀

₈₃₆₀

_49,66

_0,0003

BIOREFINERY

_{Single Tuned 5th}

₃₁₄

₄₀

₆₂₄₇

_66,642

_0,0005

FUTURE

PK-CRUSH

Single Tuned 5th

474

40 9430

440 0,0003

Bus BD 01 memiliki faktor daya 89,9 %

lagging

. Perbaikan faktor daya

pada bus ini direncanakan hingga mencapai 95%. Daya reaktif yang akan

diinjeksikan ke sistem kelistrikan PT. Wilmar Gresik melalui bus BD 01

diperoleh dari perhitungan di bawah ini:

Besarnya daya reaktif yang akan diinjeksikan

ke bus BD 01 adalah sebesar 118,5 kVAR dan

dibulatkan menjadi 118 kVAR.

Kapasitor (C)

Diketahui frekuensi fundamental sistem kelistrikan PT. Wilmar Gresik

menggunakan 50 Hz.

(33)

Induktor (L)

Orde harmonisa yang hendak diredam

adalah orde 5 sehingga didapat frekuensi

tuning

sebesar 250 Hz. Pemilihan frekuensi

tuning

untuk

meredam harmonisa diberi toleransi dibawah 250

Hz menjadi frekuensi

tuning

sebesar 247 Hz.

Resistor (R)

Faktor kualitas filter (Q) untuk

jenis

Single Tuned Filter

berada dalam

rentang 30 sampai 60 dan dipilih Q = 40.

Maka nilai resistornya adalah:

(34)

(35)

ALIRAN DAYA SETELAH PEMASANGAN FILTER

HARMONISA

PF 98,6 % STG 02

(36)

ANALISIS HARMONISA TEGANGAN SETELAH

PEMASANGAN FILTER HARMONISA

Bus Beban

THD

V

(%)

Kondisi Setelah

Penambahan

Beban

Setelah

Pemasangan

Filter

SP-BUS-41006

9,49

3,49

SP-BUS-51001

9,52

3,48

SP-BUS-51002

9,55

3,46

SP-BUS-51003

9,55

3,46

SP-BUS-51004

9,53

3,47

SP-BUS-51005

9,52

3,47

SP-BUS-52001

9,59

3,47

SP-BUS-52002

9,60

3,48

SP-BUS-53001

9,56

3,45

SP-BUS-53002

9,80

3,81

SP-BUS-54003

9,55

3,49

SP-BUS-56001

9,40

3,40

SP-BUS-56002

9,21

3,38

CPKO PLANT

9,11

3,04

AIR

COMP-UTILITY

8,82

2,79

FRACT-PLANT

14,54

3,23

Bus Beban

THD

V

(%)

Kondisi Setelah

Penambahan Beban

Setelah Pemasangan

Filter

REFINERY-PLANT

13,09

1,97

TF-NKB

9,34

3,28

TF-KB

8,87

2,79

SNB-PLANT

11,79

4,55

WTR-RESERVOIR

9,08

2,98

BD 01

11,75

2,97

BD 02

12,82

3,59

ME FRACT

12,34

4,87

FA-01 PLANT

11,98

2,05

OLEO-TF

14,70

4,86

H2 GAS PLANT

9,92

4,82

PK-CRUSHING 01

13,27

2,85

PK-CRUSHING 02

13,16

2,93

PK-CRUSHING 03

13,16

2,93

NPK-01 PLANT

12,09

2,95

JETTY

8,95

3,06

CEN-BOILER UTILITY

15,36

3,49

RO/ETP

9,17

3,10

FAL 01 PLANT

12,09

1,75

BIOREFINERY

10,28

1,34

FUTURE PK CRUSH

10,84

1,93

FUTURE SOYA BEAN

8,70

2,80

FUTURE FLOUR MILL

9,73

4,65

ELECTROLYZER 1

26,42

21,56

ELECTROLYZER 2

26,42

21,56

ELECTROLYZER 3

26,42

21,56

FA-02/03

15,13

3,60

MES

8,68

2,79

NPK 02 PLANT

12,09

3,09

CPC 02 PLANT

9,13

3,14

(37)

Perbandingan Harmonisa Arus Sebelum dan

Setelah Pemasangan Filter Harmonisa

Beban

TDDI(% )

Kondisi Harmonisa Kondisi Setelah

Penambahan Beban Setelah Pemasangan Filter

TF-KB 8,23 2,60 Decrease CPC-01 7,40 2,60 Decrease CPC-02 7,91 2,41 Decrease SNB 6,96 11,09 Increase WTR_RESERVOIR 7,77 2,56 Decrease BD 01 6,38 10,31 Increase BD 02 7,58 7,42 Decrease ME Fract 6,38 4,87 Decrease FA-01 8,55 6,19 Decrease FA-02/03 8,13 4,37 Decrease OLEO TF 15,82 7,62 Decrease

H2-GAS PLANT 22,69 25,00 Increase

ELECTROLYZER 1 30,57 30,64 Increase

TF-NKB 3,62 1,20 Decrease

RO/ETP LUMP 7,51 2,54 Decrease

CEN.BOILER UTILITY 16,21 6,46 Decrease

MES 6,77 2,08 Decrease PK-CRUSH 01 22,45 2,04 Decrease PK-CRUSH 02 22,47 1,95 Decrease PK-CRUSH 03 22,47 1,95 Decrease NPK 01 PLANT 10,81 1,31 Decrease NPK 02 PLANT 10,81 1,31 Decrease

Beban

TDD

I

(%)

Kondisi

Harmonisa

Kondisi Setelah

Penambahan

Beban

Setelah

Pemasangan Filter

JETTY

7,25

2,47

Decrease

FAL-01 PLANT

9,01

7,18

Decrease

BIOREFINERY

5,46

9,83

Increase

FUTURE PK-CRUSH

9,31

5,96

Decrease

FUTURE FLOUR MILL

2,51

5,90

Increase

(38)

Penggunaan Filter Harmonisa Tegangan Menengah Dari

Referensi Tugas Akhir Sebelumnya Sebagai Pertimbangan

Untuk Lebih Menekan Tingkat Distorsi Harmonisa

• Setelah pemasangan filter pada bus tegangan rendah yang ditentukan, terjadi penurunan tingkat distorsi harmonisa

tegangan pada sistem kelistrikan PT.Wilmar. Namun, untuk bus ME FRACT, SNB PLANT, OLEO TF, H2 GAS PLANT,

dan FUTURE FLOUR MILL tingkat distorsi harmonisa tegangannya masih tinggi dan hampir mendekati 5 %.

Mempertimbangkan hal tersebut maka dilakukan pemasangan filter pasif tegangan menengah yang telah dirancang oleh

Ersalina W pada tugas akhir sebelumnya.

Bus Beban THDV(%) Sebelum Pemasangan Filter MV Setelah Pemasangan Filter MV SP-BUS-41006 3,49 2,02 SP-BUS-51001 3,48 2,02 SP-BUS-51002 3,46 2,01 SP-BUS-51003 3,46 2,01 SP-BUS-51004 3,47 2,01 SP-BUS-51005 3,47 2,01 SP-BUS-52001 3,47 2,04 SP-BUS-52002 3,48 2,04 SP-BUS-53001 3,45 1,99 SP-BUS-53002 3,81 2,31 SP-BUS-54003 3,49 2,02 SP-BUS-56001 3,40 1,97 SP-BUS-56002 3,38 1,96 CPKO PLANT 3,04 1,67 AIR COMP-UTILITY 2,79 1,47 FRACT-PLANT 3,23 2,94 REFINERY-PLANT 1,97 1,67 TF-NKB 3,28 1,86 TF-KB 2,79 1,53 SNB-PLANT 4,55 3,88 WTR-RESERVOIR 2,98 1,63 Bus Beban THDV(% )

Sebelum Pemasangan Filter MV Setelah Pemasangan Filter MV BD 01 2,97 2,27 BD 02 3,59 2,92 ME FRACT 4,87 4,09 FA-01 PLANT 2,05 1,99 OLEO-TF 4,86 4,09 H2 GAS PLANT 4,82 3,83 PK-CRUSHING 01 2,85 1,53 PK-CRUSHING 02 2,93 1,60 PK-CRUSHING 03 2,93 1,60 NPK-01 PLANT 2,95 1,61 JETTY 3,06 1,71 CEN-BOILER UTILITY 3,49 3,05 RO/ETP 3,10 1,72 FAL 01 PLANT 1,71 1,41 BIOREFINERY 2,71 2,25 FUTURE PK CRUSH 1,92 1,81

FUTURE SOYA BEAN 2,67 1,39

FUTURE FLOUR MILL 4,51 3,51

ELECTROLYZER 1 21,46 19,85 ELECTROLYZER 2 21,46 19,85 ELECTROLYZER 3 21,46 19,85 FA-02/03 3,68 3,56 MES 2,66 1,38 NPK 02 PLANT 2,95 1,61 CPC 02 PLANT 3,00 1,64

(39)

Penggunaan Filter Harmonisa Tegangan Menengah Dari

Referensi Tugas Akhir Sebelumnya Sebagai Pertimbangan

Untuk Lebih Menekan Tingkat Distorsi Harmonisa

Beban TDDI(%) Kondisi Harmonisa Sebelum Pemasangan Filter MV Setelah Pemasangan Filter MV CPKO 1,84 1,00 Decrease

AIR COMP 2,59 1,31 Decrease

FRACTIONARY 6,00 2,63 Decrease REFINERY 9,19 3,35 Decrease TF-KB 2,60 1,38 Decrease CPC-01 2,60 1,32 Decrease CPC-02 2,41 1,43 Decrease SNB 11,09 7,06 Decrease WTR_RESERVOIR 2,56 1,39 Decrease BD 01 10,31 4,94 Decrease BD 02 7,42 3,93 Decrease ME Fract 4,87 3,23 Decrease FA-01 6,19 3,38 Decrease FA-02/03 4,37 2,85 Decrease OLEO TF 7,62 5,83 Decrease

H2-GAS PLANT 25,00 25,53 Increase

ELECTROLYZER 1 30,64 30,65 Increase ELECTROLYZER 2 30,64 30,65 Increase ELECTROLYZER 3 30,64 30,65 Increase TF-NKB 1,20 1,86 Decrease

Beban

TDD

I

(%)

Kondisi

Harmonis

a

Sebelum

Pemasangan Filter

MV

Setelah

Pemasangan Filter

MV

RO/ETP LUMP

2,54

1,40

Decrease

CEN.BOILER UTILITY

6,46

3,71

Decrease

MES

2,08

1,08

Decrease

PK-CRUSH 01

2,04

1,20

Decrease

PK-CRUSH 02

1,95

1,06

Decrease

PK-CRUSH 03

1,95

1,06

Decrease

NPK 01 PLANT

1,31 0,7

Decrease

NPK 02 PLANT

1,31

0,7

Decrease

JETTY

2,47

1,37

Decrease

FAL-01 PLANT

7,18

3,03

Decrease

BIOREFINERY

9,83

6,38

Decrease

FUTURE PK-CRUSH

5,96

3,42

Decrease

FUTURE FLOUR MILL

5,90

6,74

Increase

(40)

PERBANDINGAN

WAVEFORM

ARUS

(41)

PENDAHULUAN

LANGKAH-LANGKAH PENYELESAIAN KASUS

DASAR TEORI

HARMONISA PADA SISTEM KELISTRIKAN PT.WILMAR GRESIK

EXISTING SYSTEM DAN PENAMBAHAN BEBAN

PERHITUNGAN DAN ANALISIS

KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

(42)

KESIMPULAN

Pada kondisi

existing,

kapasitor bank yang dipergunakan untuk koreksi faktor daya menyebabkan fenomena resonansi paralel yang

memperbesar total distorsi harmonisa sistem (

harmonic amplification

). Pemasangan tiga unit beban

Electrolyzer

serta penambahan

beban VFD baru merupakan penyebab tingginya THD arus dan tegangan. Untuk mengoptimalkan faktor daya dan meredam distorsi

harmonisa serta meminimalkan potensi resonansi sistem, maka perlu direncanakan filter pasif yang dipasang pada level tegangan

rendah. Bus yang dipilih sebagai lokasi pemasangan filter harmonisa adalah bus

Refinery Plant, BD 01, BD 02, Fractionary , Central

Boiler Utility , ME Fract, OLEO TF, SNB Plant, FA-01 Plant, FA-02/03 Plant, FAL-01 Plant, Biorefinery, dan Future PK-CRUSH

.

• Single Tuned Filter

orde 5 dipasang pada bus

Refinery Plant, BD 01, BD 02, Fractionary,

Central Boiler Utility , ME Fract, OLEO TF, SNB Plant, FA-01 Plant, FA-02/03 Plant,

FAL-01 Plant, Biorefinery, dan Future PK-CRUSH

untuk meredam harmonisa orde 5 dan

Single Tuned Filter

orde 7 dipasang pada bus

Fractionary, BD 02, Central Boiler Utility,

dan

ME Fract.

•Harmonisa tegangan untuk keseluruhan sistem berhasil diturunkan. Namun masih

terdapat lima unit beban yang harmonisa tegangannya cukup besar dan mendekati 5 %

yaitu

ME FRACT, SNB Plant, OLEO TF, H2 Gas Plant

, dan

Future Flour Mill.

Sehingga

sebagai referensi dipergunakan filter pasif hasil perancangan dari Ersa W.M, S.T yang

dipasang Filter dipasang pada bus tegangan menengah 10,5 kV.

•Terdapat delapan unit beban yang mengalami kenaikan total distorsi harmonisa arus