Simulasi dan Analisis Fenomena ResonansiAkibat Harmonisa Orde Genap

dengan Menggunakan Software ETAP

Nanang Joko Aris Wibowo – 2206 100 006

Dosen Pembimbing:Prof. Ir. Ontoseno Penangsang, M. Sc, Ph. DDr. I Made Yulistya Negara, ST, M. Sc

LATAR BELAKANG

Elektronika DayaBeban Nonlinier Harmonisa

Orde GanjilDiperhitungkan

Orde GenapDi abaikan

Capasitor BankFilter

Resonansi

RUMUSAN DAN BATASAN MASALAH

• Rumusan Masalah

Penyebab dan Pengaruh Fenomena Resonansiakibat harmonisa orde genap

• Batasan Masalah

Simulasi ETAP

Sistem Kelistrikan Distribusi Industri 13 BusSeimbang Standar IEEE

TUJUAN DAN METODOLOGI

• Tujuan Penulisan Buku Tugas Akhir

Mengetahui fenomena resonansi akibatharmonisa orde genap dan pengaruhnya

• Metodologi

Buku TA

Studi Literatur Simulasi

Analisis

Harmonisa: Arc Furnace

Sistem Kelistrikan Distribusi Industri 13 Bus Seimbang Standar IEEE

Data Simulasi

• Arc Furnace pada Load1, Load2, Load7

• Capasitor Bank C = 3400 kVAR

• Filter C = 1700 kVAR, L = 3Ω

• Capasitor Bank maupun Filter dipasang padasalah satu bus yaitu 03:MILL-1 (13.8 kV)

• Frekuensi fundamental = 60 Hz

Resonansi Paralel

Impedansi rangkaian LC paralel sebagai fungsi frekuensiSistem yang berpeluang mengalami resonansi paralel

Resonansi Seri

Impedansi rangkaian LC seri sebagai fungsi frekuensiSistem yang berpeluang mengalami resonansi seri

Sistem Asli: Diagram Impedansi

Tidak terjadi resonansi

Resonansi: Capasitor Bank

Resonansi:01:69-1, 11:T4 SEC, 19:T7

SEC, 29:T11 SEC, 39:T3 SEC, 49:RECT, 100:UTIL-69.

Resonansi: Filter

Resonansi:01:69-1, 03:MILL-1, 05:FDR F, 06:FDR H, 26:FDR G, 50:GEN1,

51:AUX, 100:UTIL-69.

Rugi-rugi Saluran: Daya Aktif

1 kW 0.7 kW 0.9 kW

Rugi-rugi Saluran: Daya Reaktif

1.7 kVAR 1 kVAR 1.5 kVAR

Rugi-rugi Saluran: Daya Kompleks

1.989 kVA

1.23 kVA

1.766 kVA

Rugi-rugi Transformator: Daya Aktif

14.6 kW 14.5 kW 14.8 kW

Rugi-rugi Transformator: Daya Reaktif

153.8 kVAR 149.7 kVAR 154.7 kVAR

Rugi-rugi Transformator: Daya Kompleks

154.409 kVA

150.512 kVA

155.522 kVA

Penurunan Tegangan

4.79% 4.04%4.1%

Profil Tegangan Bus

03:MILL-1 (100.01%); 26:FDR G (100.01%); 50:GEN1 (100.03%); 51:AUX (100.03%)

Faktor Daya

Faktor Asimetri

• AF = %Vpp - % Vpn

• AF = x 100%

• AF = Faktor asimetri (%)

• Vpp = tegangan puncak positif

• Vpn = tegangan puncak negatif

Faktor Asimetri: Sebelum PemasanganArc Furnace

Vpp = 100%Vpn = 100%

AF = 0

Faktor Asimetri: Capasitor Bank

Vpp = 92%Vpn = 100%

AF = 8%

Faktor Asimetri: Filter

Vpp = 92%Vpn = 100%

AF = 8%

Simulasi Perbandingan

Harmonisa OrdeGenap = Asimetri

Harmonisa OrdeGanjil = Simetri

KESIMPULAN

• Resonansi terjadi pada harmonisa orde empat (frekuensi240 Hz)

• Resonansi akibat harmonisa orde genap yang disebabkanoleh pemasangan capasitor bank maupun filter tidakmemiliki pengaruh yang signifikan tehadap rugi-rugi dayasaluran dan transformator, penurunan tegangan bus danfaktor daya

• Lokasi pemasangan capasitor bank yang tidak tepat dapatmengakibatkan terjadinya tegangan lebih pada bus

• Pengaruh harmonisa orde genap yang paling besar danmerupakan keunikan dibanding harmonisa orde ganjiladalah menyebabkan faktor asimetri senilai 8%