ANALISIS TOTAL HARMONIK DISTORSI PADA PANEL ACPDB …

ISU TEKNOLOGI STT MANDALA VOL.13 NO.2 DESEMBER 2018 p-ISSN 1979-4819 e-ISSN 2599-1930 33

ANALISIS TOTAL HARMONIK DISTORSI PADA PANEL ACPDB AKIBATBEBAN NON LINEAR

Syafrudin.R 1, Arif Haidlir Abdul Rachman 2

1,2 Program Studi Teknik Elektro, Sekolah Teknologi Tinggi Mandala Bandung

JL. Soekarno-Hatta No. 597, Bandung 40284Telp. (022) 7301738, 70791003 Fax. (022) 7304854

ABSTRAKAplikasi beban non linier merupakan salah satunya komponen yang membuat arus sistem

menjadi sangat terdistorsi dengan persentase kandungan harmonik arus THD (Total HarmonicDistortion) yang sangat tinggi. Dari hasil pengukuran di PT. XL Axiata, Tbk diketahui bahwa padasalah satu Panel ACPDB daya terdapat harmonik dengan persentase THD arus sebesar 13.32 %hasil pengukuran dan 19,20 % hasil perhitungan yang melebihi batas IEEE 519-1992 yangdiijinkan yaitu 8 %. Distorsi harmonik mengakibatkan nilai rugi-rugi daya pada Panel ACPDBbertambah proporsional terhadap besar arus komponen- komponen harmonik yang terdapat didalam arus beban. Berdasarkan hasil analisis semakin tinggi total arus harmonik pada PanelACPDB (13.32%) maka semakin tinggi pula resiko kerusakan pada perangkat telekomunikasiyang ada di data center.Kata kunci : harmonic, diistorsi, daya, telekomunikasi.

ABSTRACTThe application of non linear load is the one which cause the distorsion current.The percentage

of THD (Total Harmonic Distortion) will increase if a lot of non linier loads are used. From themeasurement THD in the PT XL Axiata, tbk, Main ACPDBthe percentage measurement is 13,32 %and 19.20% of the calculation results that exceed the IEEE 519-1992 limit that is permitted is 8%.Harmonic distortion causes the value of power losses in the ACPDB Panel to increaseproportionally to the large current of harmonic components contained in the load current. Based onthe results of the analysis of the higher total harmonic current in the ACPDB Panel (13.32%), thehigher the risk of damage to telecommunications equipment in the data center.Keywords : harmonic, distortions, power, telecommunications

1. Pendahuluan1.1 Latar Belakang Masalah

Banyaknya beban non linear adalahmerupakan salah satu penyebab daripermasalahan kelistrikan yang menyebabkandampak timbulnya harmonik. Setiapkomponen sistem distribusi dapatdipengaruhi oleh harmonik walaupun denganakibat yang berbeda. Namun demikiankomponen tersebut akan mengalamipenurunan kinerja dan bahkan akanmengalami kerusakan. Salah satu dampakyang umum dari gangguan harmonik adalahpanas lebih pada kawat netral sebagai akibattimbulnya harmonik ketiga yang dibangkitkanoleh peralatan listrik satu phase. Pada

keadaan normal, arus beban setiap phasedari beban linier yang seimbang padafrekuensi dasarnya akan saling mengurangisehingga arus netralnya menjadi nol.

Sekarang ini banyak industri yangmenggunakan beban non linier. Beban diindustri yang bersifat non linier seperti motorlistrik,komputer, printer, lampu fluorescentyang menggunakan elektronik ballast,kendali kecepatan motor, motor induksi,batere charger, proses electroplating dan lainlain.

Beban tersebut menggunakan kontrolpensaklaran dengan peralatan semikonduktor. Harmonik juga dapat dibangkitkanoleh komponen-komponen pada sistem


tenaga. Pengaruh harmonik padatransformator sering tanpa disadari dandiantisipasi keberadaannya sampai terjadigangguan yang penyebabnya tidak jelas. Halini dapat juga terjadi bila perubahankonfigurasi atau jenis beban yang dipasok.Panel ACPDB dan peralatan induksi lainnya,selalu terpengaruh oleh harmonik karenaPanel ACPDB itu sendiri dirancang sesuaidengan frekuensi kerjanya. selain itu PanelACPDB juga merupakan media utama antarapembangkit dengan beban. Frekuensiharmonik yang lebih tinggi dari frekuensikerjanya akan mengakibatkan penurunanefisiensi atau terjadi kerugian daya.

1.2 Perumusan MasalahApa dampak terjadinya Kerugian daya

Panel ACPDB karena harmonik pada gedungdata center?

1.3 Identifikasi MasalahSejauh mana pengaruh kerugian daya

pada Panel ACPDB dan bagaimanapengaruhnya pada perangkat vital yang adadi data center.

1.4 Batasan MasalahMembahas pengaruh harmonik terhadap

Panel ACPDB dan menganalisa pengaruhharmonik terhadap Kerugian daya.

1.5 Maksud PenelitianAdapun maksud dari penelitian ini adalah

menganalisis, menguji, mengamati danmembandingkan kerugian daya pada PanelACPDB pada kondisi normal dan kondisidarurat pada berbagai variasi beban untukbeberapa tingkat pembebanan hasilpengujian menunjukan bahwa pada seluruhvariasi beban dengan tingkat pembebananyang berbeda, keluaran Panel ACPDB padakondisi darurat mengandung tingkat distorsiharmonik Arus diatas 80% dengan efek yangtingggi pada beban resistif. Selain itu,padapengujian terlihat bahwa Panel ACPDBkurang bekerja secara optimal pada bebankapasitif atau beban dengan campurandengan nilai beban kapasitif yang dominan.

2. Tinjauan Pustaka2.1 Pengertian Panel ACPDB

ACPDB merupakan singkatan dariAlternate Current Power Distribution Board.Kotak distribusi ini membagi aruskebeberapa peralatan seperti Rectifire, AirConditioner, lampu indoor, lampu outdoor,socket outlet dan pernagkat telekonunikasi.ACPDB tersusun atas beberapa komponenelektronika diantaranya MCB, Kontaktor,Timer, Relay, Fuse dan Thermostat.

Bentuk dan Simbol Panel ACPDB

Bentuk dan simbol Panel ACPDB :

Gambar 2.1 Bentuk Dan Simbol Panel ACPDB

Prinsip Kerja Panel ACPDB

Sebuah Panel ACPDB yang sederhanapada dasarnya terdiri dari 2 penyalur yaitudepan dan belakang rata-rata 250 ampere,Kotak distribusi ini membagi aruskebeberapa peralatan seperti Rectifire, AirConditioner, lampu indoor, lampu outdoor,socket outlet dan pernagkat telekonunikasiyang sering digunakan khususnya pada datacenter prinsip kerja Panel ACPDB samaseperti panel lainya yaitu sebagai penyalurenergi pada peralatan listrik lainya dengantersusun atas beberapa komponenelektronika diantaranya MCCB, MCB,Kontaktor, Timer, Relay, Fuse dan arrester.

2.2 Bagian – Bagian Panel ACPDB

MCCB (Mold Case Circuit Breaker) Adalahpemutus sirkit tegangan menengah.

MCB (Miniature Circuit Breaker)

Relay adalah saklar (switch).


Kontaktor

Arrester

Arrester atau dikenal dengansurge arrester adalah suatu alat yangberfungsi untuk melindungi instalasi listrik,peralatan listrik, alat elektronik saat terjadilonjakan tegangan atau tegangan lebih(over voltage). Saat terjadi Lonjakantegangan, maka surge arrester akanmengalirkan lonjakan tegangan listriktersebut menuju bumi, sehingga lonjakantegangan tersebut tidak sampai merusakberbagai peralatan listrik maupun alatelektronik.Untuk mendaparkan fungsi arrester bekerjadengan baik maka perlu dipastikan bahwaGrounding atau Arde sudah terpasangdengan benar (tahanan <2ohm).

2.3 Pengertian Harmonik

Harmonik adalah suatu fenomena yangtimbul akibat terdistorsinya gelombangsinusoidal secara periodik yang disebabkanoleh penggunaan beban listrik yang bersifatnonlinier.

Gambar 2.2 Gambar gelombang harmonik

Gelombang harmonik sangat berpengaruhterhadap bentuk gelombang sinusoidalsistem. Beban tidak linear menimbulkanarus yang tidak linear dan arus ini akanmenginterferensi jaringan listrik.

Beban linear adalah beban suatu alatyang memberikan bentuk gelombangkeluaran yang linear. Contoh dari beban iniadalah resistor.Beban non-linear adalah beban suatu alatyang bentuk gelombang keluarannya tidaksebanding dengan tegangan dalam setiapsetengah siklus sehingga bentuk gelombang

arus maupun tegangan keluarannya tidaksama dengan gelombang masuknya.Contoh dari alat dengan beban non-linearadalah televisi, komputer, mesin las, dll.

Nilai THD dari tegangan dapat dicaridengan rumus berikut

THDV = 2 + V3 + V4 + ⋯+ Vn

V1Sedangkan nilai THD untuk arus dicarimelalui rumus berikut

THDI = 2 + I3 + I4 + ⋯+ InI1

Berdasarkan kesepakatan yang disepakatinegara-negara di dunia. THD yang dapatditerima adalah apabila THD-nya bernilai dibawah 5% dari tegangan atau arusfundamentalnya. Apabila di atas batastersebut maka alat elektronik tersebut tidakboleh digunakan.

2.4 Dampak HarmonikPengaruh harmonik pada komponen

sistem distribusi.Salah satu dampak yang umum darigangguan harmonik adalah panas lebihpada kawat netral dan transformatorsebagai akibat timbulnya harmonik ketigayang dibangkitkan oleh peralatan listrik satuphase. Sebaliknya beban tidak linier satuphase akan menimbulkan harmonikkelipatan tiga ganjil yang disebut triplenharmonik (harmonik ke-3, ke-9, ke-15 danseterusnya) yang sering disebut zerosequence harmonik (lihat Tabel 2.1).Harmonik ini tidak menghilangkan arusnetral tetapi dapat menghasilkan arus netralyang lebih tinggi dari arus phase.

Tabel 2.1 Polaritas dari Komponen Harmonik

Harmonik

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Frequensi(Hz)

50

100

150

200

250

300

350

400

450

Urutan

+ - 0 + - 0 + - 0


Harmonik pertama urutan polaritasnyaadalah positif, harmonik kedua urutanpolaritasnya adalah negatif dan harmonikketiga urutan polaritasnya adalah nol,harmonik keempat adalah positif (berulangberurutan sampai seterusnya).

Tabel 2.2 Akibat dari polaritas darikomponen harmonik

Urutan

Pengaruhpada PanelACPDB

Pengaruh padasistem distribusi

Positif Menimbulkan medanmagnet

Panas

Negatif

Menimbulkan medanmagnet

Panas

Nol Tidak ada PanasMenimbulkan/menambah aruspada kawat netral

Panel ACPDB dan peralatan induksilainnya, selalu terpengaruh oleh harmonikkarena Panel itu sendiri dirancang sesuaidengan frekuensi kerjanya.

Selain itu, ada beberapa akibat yangdapat ditimbulkan oleh adanya harmonikdalam sistem tenaga listrik, antara lain:• Rusaknya peralatan listrik• Terbakarnya kabel / konduktorpenghantar• Kegagalan fungsi relayIdentifikasi harmonikTerjadinya arus lebih pada kawat netral(untuk sistem 3 phase dan 4 kawat) dapatdiketahui dengan melihat tegangan netral-tanah pada keadaan berbeban. Apabilategangan yang terukur lebih besar dari 2Volt maka terdapat indikasi adanya masalahharmonik pada beban tersebut. Usaha-usaha untuk mengurangi harmonic padasistem distribusi antara lain denanmemperbesar kawat netral

Mengurangi Harmonisa

Harmonisa tidak dapat dihilangkan secarasepenuhnya, namun harmonisa dapatdikurangi. Ada beberapa cara yang biasadigunakan dalam mengurangi harmonisa.

a. Penggunaan filter pasifb. Penambahan jumlah fasac. Kompensasi atau injeksi harmonisanegative

Penggunaan Filter Pasif

Idealnya bentuk gelombang tegangan danarus yang tidak mengandung harmonisaadalah gelombang yang hanya mempunyaisatu frekuensi dasar saja. (frekuensi 0 Hzuntuk tegangan dan arus DC, dan frekuensi50/60 Hz untuk tegangan dan arus AC)Akan tetapi, karena penggunaan bebannon-linier, bentuk gelombang tegangan danarus listrik menjadi tidak sama. Parameterbesarnya harmonisa sering dinyatakandengan THD (Total Harmonic Distortion).

Salah satu cara untuk mengurangi ataumenghilangkan harmonisa adalah denganmenggunakan filter pasif (filter L, C maupunL dan C)

Gambar 2. 3 Konfigurasi filter pasif

Gambar 2. 4 Komponen filter pasif

2.5 Standar HarmonikStandar Harmonik adalah berdasarkan

IEEE 519 – 1992. Ada dua kriteria yangdigunakan untuk mengevalusai distorsiharmonik, yang pertama adalah batasharmonik untuk arus (ITHD) dan yang keduaadalah batasan untuk tegangan (V THD).Presentasi (%) ITHD adalah presentasejumlah total arus yang terdistorsi olehharmonisa terhadap frekuensifundamentalnya.

(a) (c)(b) (e)(d)

R

C

C

L

C

R

R

C1

RRLL

L

C2C2

C1

CL


Tabel 2.3Standar distorsi harmonisa yang digunakanberdasarkan standar IEEE untuk tegangan

Distorsi Tegangan Harmonik dalam% Nilai FundamentalSistemTegangan

<69kV

69–138 kV

> 138kV

T H D 5.0 2,5 1,5

Tabel 2.4Standar distorsi harmonisa yang digunakan

berdasarkan standar IEEE untuk arus

Distorsi Arus HarmonikMaksimum dalam % NilaiFundamentalIhs / IL T H D

< 20* 5,0

20 – 50 8,0

50 – 100 12,0

100 – 1000 15,0

> 1000 20,0

Ihs / IL T H D

*Seluruh perlengkapanpembangkitan daya dibatasi padanilai arus distorsiini, tanpa melihat nilai sebenarnyadari Ihs / ILIhs = arus hubung singkatmaksimum; IL = arus bebanmaksimum

3. PENGUMPULAN DATA

3.1 Spesifikasi Panel ACPDB

Tabel 3.1 Spesifikasi Panel ACPDB

IAC Name APCManufacturer ScheneiderYear 2008Phase 3Frequency (Hz) 50Impedance 7 %Power-Kva 250Primary Voltage– kv

380

Primary Ampere 250

– ISecondaryVoltage –vin

220

SecondaryAmpere - I

250

Serial No. 07134811Type of Cooling APCTotal weight 102IAC Name APC

Penulis melakukan pengumpulan datapengukuran beserta kelengkapannya di PTXL axiata tbk. yang berlokasi di Jl. Soekarnohatta no 779 Bandung. Berikut data-datayang didapatkan penulis guna menunjanghasil analisa harmonik yang penulis buat.

Gambar 3.1 Panel ACPDB Data Center

Panel ACPDB pada gambar 3.1 digunakanuntuk menyuplai daya pada perangkat-perangkat telekomunikasi yang ada di DataCenter.

Tabel 3.2 Data pengukuran pada panel ACPDB

Data pengukuran ACPDBSummary3-Phase

AmperePer Phase

Power Faktor

V 380 IR 64 KW 16A 250 IS 67 KVAR 4KW 16 IT 57 KVA 16KWH 61609184 IN 11


Tabel 3.3 Hasil pengukuran Ampere panelACPDB 4.3

Tabel 3.4 Hasil pengukuran Ampere panelACPDB

TOTAL AmpereACPDB 4.3R 64S 67T 57

Gambar 3.2 Pegukuran ampere panelACPDB Ir

Gambar 3.3 Pegukuran ampere panelACPDB Is

Gambar 3.4 Pegukuran ampere panelACPDB It

MCB No. Cap (A) Phasa Position Load (A)1 32 R2 32 R3 32 R4 16 R5 32 R ON 17,26 32 R ON 17,87 32 R ON 17,58 32 R ON 17,69 32 R ON 19,510 32 R11 32 R12 32 R ON 19,613 32 S14 32 S15 32 S16 32 S17 32 S ON 17,118 32 S ON 7,819 32 S ON 1720 32 S ON 1721 32 S22 32 S23 32 S24 32 S25 32 T ON 17,126 32 T27 32 T28 32 T29 32 T ON 17,130 32 T ON 17,531 32 T ON 19,632 32 T ON 1933 32 T34 32 T35 32 T36 32 T


3.2 Panel UPS ACPDB

Gambar 3.5 Panel UPS

Tabel 3.5 Data beban pada panel UPS sebagaisupply power ACPDB

3.3 Metode Pengukuran Harmonik

Metode pengukuran yang dilakukandengan menggunakan alat ukur PowerHarmonic Analyzer, yang dapat menunjukkanbeberapa parameter yang dibutuhkan untukmengetahui pengaruh harmonik pada panelACPDB. Adapun parameter-parameter yangdidapat dari hasil pengukuran antara lainberupa :

Frekuensi Total harmonic distortion (THD)yaitu THD tegangan dan arusDaya aktif, daya nyata dan daya reaktifPower faktor (PF), Penyebab utamaterjadinya gangguan harmonisa pada sistemtenaga listrik adalah banyaknya pemakaianperalatan yang merupakan beban-bebannonlinier, seperti komputer, printer, scanner,inverter, konverter, dan lain sebagainnya.

3.4 Alat Ukur Power Quality AnalyzerAdalah suatu peralatan ukur yang

digunakan untuk mengetahui kualitas dayadari tenaga listrik.

Gambar 3.6 Fluke series 4353.5 Cara Pengukuran

Berikut merupakan cara pengukuranpower quality analyzer pada panelACPDB.Periksa setup Analyzer memenuhikarakteristik sistem yang diuji dan aksesorisyang digunakan.• konfigurasi kabel• frekuensi nominal• tegangan nominal• batas yang digunakan untuk kualitaspower monitor dan deteksi• Sifat lead tegangan dan klem saat ini

Gambar 3.7 input arus dan tegangan

Gambar 3.8 sistem 3-phase membuat koneksi

IACArus beban(A)

Tegangan(V)

Ir Is It

400Panel UPS 1-2

244 243 242

Panel UPS 3-4242 242 248

Panel UPS A-B246 235 235

Panel UPS C-D244 237 237


3.2 Panel UPS ACPDB












IACArus beban(A)

Tegangan(V)

Ir Is It

400Panel UPS 1-2

244 243 242

Panel UPS 3-4242 242 248




3.2 Panel UPS ACPDB












IACArus beban(A)

Tegangan(V)

Ir Is It

400Panel UPS 1-2

244 243 242

Panel UPS 3-4242 242 248




Gambar 3.9 Proses pengukuran



Tabel 3.6 Data pengukuran arus dantegangan harmonik pada

panel ACPDB THD Ia

Tabel 3.7 Data pengukuran arus dantegangan harmonik padapanel ACPDB THD Ib

Tabel 3.8 Data pengukuran arus dan teganganharmonik pada panel ACPDB THD Ic

4. Hasil Dan Pembahasan

4.1 Analisa Total Harmonik Distorsi PadaPanel ACPDB

Hasil pengukuran dan perhitungandibandingkan untuk kemudian dievaluasiberdasarkan standar harmonik yang telahditetapkan. Pengukuran dilakukan pada saatbeban penuh (full load), untuk mengetahuiefek harmonik secara sistem di PanelACPDB daya.Data pengukuran panel ACPDBBerikut data hasil pengukuran Panel ACPDB:

Orde Harmonik (h) IaHD(%)

VHD(%)

1 64 218,772 2,75 0,363 7,99 1,744 1,00 0,465 3,62 0,536 0,52 0,037 1,00 0,428 0,44 0,129 0,83 0,46ITHD 10,51 % 2.14 %

Orde Harmonik (h) IbHD (%) VHD (%)1 67 219,362 3,25 0,263 12,02 1,824 0,78 0,385 4,36 0,526 0,43 0,097 0,19 0,278 0,55 0,199 1,43 0,54ITHD 15.01% 2.18

Orde Harmonik (h) IcHD (%) VHD (%)1 57 220,042 2,96 0,253 11,90 1,764 0,70 0,425 5,14 0,406 0,30 0,057 1,08 0,358 0,09 0,109 1,20 0,49ITHD 14,05% 2,08 %


Tabel 4.1 Data pengukuran pada panel ACPDB

Tegangan nominal pada sistemadalah 400 v.berdasarkan pengukuranpower quality (PO) nilai teganganyangdidapatkan sebagai berikut ;Nilai Voltage :394.08nilai proteksi over voltage adalah 110% daritegangan nominal dan nilai proteksi undervoltage adalah 90% dari tegangan nominal.Over Voltage : 440Under Voltage : 360jadi dari hasil ini tegangan tidak melewatistandart seting over voltage dan undervoltageTegangan (Volt)

Tabel 4.2 Data hasil pengukuran voltagemengggunakan Power Analyzer

MIN U1 U2 U3 STANDART

VALUE

218 219 218380

DATE 20/05/2018

20/05/2018

20/05/2018

TIME 23:32 23:32 23:32

Berdasarkan hasil pengukuran PowerQuality nilai arus maksimum pada datacenterBNB ADALAH 28 A Nilai arus ini masih dapatdipikul dengan MCCB.dengan nilai setingan250 A Arus (Ampere).

Tabel 4.3 Data hasil pengukuran amperemengggunakan Power Analyzer

Berdasarkan hasil pengukuran PowerQuality. Nilai Total Harmonic Distortion VoltdiBawah 5% yaitu 2.13%

Tabel 4.4 Data Hasil Pengukuran THD V (%)mengggunakan Power Analyzer

MIN Uthd1(%)

Uthd2(%)

Uthd3(%) STANDART

VALUE 2.14 2.18 2.085%

DATE 20/05/2018

20/05/2018

20/05/2018

TIME 00:20 00:20 00:20Berdasarkan hasil pengukuran Power

Quality. Nilai Total Harmonic Distortion Arusdiatas 8% yaitu 12.42%

Tabel 4.5 Data Hasil Pengukuran THD I (%)mengggunakan Power Analyzer

Berdasarkan hasil PengukuranPQ,nilai frekwensi terendah adalah 49.829Hz dan nilai frekwensi tertinggi adalah 50.282Hz.Maka dilihat dari nilai frekwensinya mututeganganya baik karena masih dalamstandart PLN untuk frekwensi 50Hz.

Tabel 4.6 Data Hasil Pengukuran Frekwensimengggunakan Power Analyzer

Frequency 50 HzKW 16KVA 16KVAR 4Total PF 0.89Voltage 380.17 VCurrent rms 250% THD Arus 13.19%% THDTegangan

2.13%

MIN Irms1 Irms2 Irms3 STANDART

VALUE 64 67 57250

DATE 20/05/2018

20/05/2018

20/05/2018

TIME 00:15 00:15 00:15

MIN Ithd1(%)

Ithd2(%)

Ithd3(%)

STANDART

VALUE

10,51 15,01

14,05 8%

DATE

20/05/2018

20/05/201

8

20/05/201

8TIM

E00:25 00:2

500:2

5

MIN Freq STANDARPLN

VALUE 50.28252.50DATE 20/05/2018

TIME 00:30


4.2 Perhitungan Total Harmonik DistorsiBerdasarkan pengukuran nilai

harmonik arus paling tinggi diperoleh padapengukuran di Panel ACPDB. Pada hasilperhitungan arus harmonik ke-2, 3, 4…,8masing- masing adalah:

IThd =⋯

Ia =√ , , ⋯ .=√ .= .= 0.145= 14,5 %

THD Ia yang dihasilkan dari perhitunganadalah 14,5 % sedangkan hasil pengukuranadalah 10,51 %Ib = 0.198= 19,8 %THD Ib yang dihasilkan dari perhitunganadalah 19,8 % sedangkan hasil pengukuranadalah 15,01 %Ic = 0.233= 23,3 %THD Ic yang dihasilkan dari perhitunganadalah 23,3 % sedangkan hasil pengukuranadalah 15,01 %.

Dan berikut merupakan hasil perhitungantotal harmonic distorsi pada voltage :

VThd =⋯

Va =√ , , , ⋯ .,=√ . ,= , ,= 0,009= 0.9 %

THD Va yang dihasilkan dari perhitunganadalah 0.9 % sedangkan hasil pengukuranadalah 2,14 %VThd = 0,0093 = 0.9 %THD Vb yang dihasilkan dari perhitunganadalah 0,9 % sedangkan hasil pengukuranadalah 2,18 %VThd = 0,0089 = 0.8 %THD Vc yang dihasilkan dari perhitunganadalah 0,8 % sedangkan hasil pengukuranadalah 2,08 %

Dari hasil perhitungan di atas makadiketahui bahwa total arus harmonik yangterjadi melebihi batas standar yang telahditentukan yaitu sebesar 8 %, maka arusharmonik tersebut harus diturunkan, dengantujuan agar tidak mengganggu fungsi kerjadari beban tersebut

Tabel 4.7 Analisis THD arus pada PanelACPDB.

Gambar 4.1 Grafik Perbandingan ITHDpengukuran,perhitungan dan standar

PanelACPDB

(%) THD ArusEVALUASIPENGUKUR

ANPERHITUNGAN

STANDAR

Ia 10,51 % 14,5 %

8 % Melebihistandarmaksimal

Ib 15,01 % 19,8 %

Ic 14,45 % 23,3 %

Rata-rata

13,32 % 19,2 %




IThd =⋯

Ia =√ , , ⋯ .=√ .= .= 0.145= 14,5 %



VThd =⋯

Va =√ , , , ⋯ .,=√ . ,= , ,= 0,009= 0.9 %





0.00%2.00%4.00%6.00%8.00%

10.00%12.00%14.00%16.00%18.00%20.00%

Rata-rata (%) THDArus Panel ACPDB

PanelACPDB


ANPERHITUNGAN

STANDAR

Ia 10,51 % 14,5 %


Ib 15,01 % 19,8 %

Ic 14,45 % 23,3 %

Rata-rata

13,32 % 19,2 %




IThd =⋯

Ia =√ , , ⋯ .=√ .= .= 0.145= 14,5 %



VThd =⋯

Va =√ , , , ⋯ .,=√ . ,= , ,= 0,009= 0.9 %





Rata-rata (%) THDArus Panel ACPDB

PanelACPDB


ANPERHITUNGAN

STANDAR

Ia 10,51 % 14,5 %


Ib 15,01 % 19,8 %

Ic 14,45 % 23,3 %

Rata-rata

13,32 % 19,2 %


Tabel 4.8 Analisis THD Voltage pada PanelACPDB

Gambar 4.2 Grafik Perbandingan ITHDpengukuran,perhitungan dan standart

Dari gambar grafik di atas hasil perhitungandan pengukuran menunjukan hasil yangrelatif hampir sama artinya peralatan yangdipakai untuk melakukan pengukuran cukuppresisi. Dari Panel ACPDB yang diukurdiperoleh total distorsi arus harmonikberkisar antara ITHD 13,32 % sedangkanhasil perhitungan berkisar ITHD 19,20%.

Data ini memperlihatkan bahwa PanelACPDB yang memiliki harmonik melebihistandar secara pengukuran maupunperhitungan.

Dengan demikian untuk PanelACPDB gangguan harmonik arus berpotensibesar dari keseluruhan Panel ACPDB yangdiamati.

Gambar 4.3 Rugi Gelombang harmonic yangdihasilkan

Pada gambar duatas merupakan hasilpengukuran rugi gelombang harmonik padaPanel ACPDB dengan menggunakan PowerQuality Analyzer sebagai berikut

Tabel 4.9 Rugi Daya Yang Didapatkan

Tabel Rugi Daya Yang DidapatkanAmpere I x V (220) WattIa 1,70 1,70 x 220 374Ib 1,68 1,68 x 220 369,6Ic 1,82 1,82 x 220 400,4Total 5,2 5,2 x 220 1144

Tabel 4.3 menunjukkan peningkatanrugi-rugi yang terjadi akibat pengaruhharmonik terhadap panel ACPDB jelasterlihat pada masing-masing OrdeHarmonik. Maka rugi-rugi yang terjadiadalah cenderung meningkat juga. Semakinbanyak peralatan elektronika yangdigunakan di data center seperti: Server,Router, dan Core akan semakin menambahharmonisa pada arus listrik, sehingga THDyang dihasilkan akan semakin besar.Akibat yang ditimbulkan pada peralatan jikaterdapat arus atau tegangan harmonisaantara lain:• Rusaknya peralatan listrik• Terbakarnya kabel / konduktorpenghantar• Pada transformator daya menurun,bertambahnya losses• Kegagalan fungsi relay

5. KESIMPULAN

Dari uraian data, serta dari hasil perhitungandan analisis pada pengaruh harmonik

0.00%2.00%4.00%6.00%8.00%

10.00%12.00%14.00%16.00%18.00%20.00%

Rata-rata (%) THDTegangan Panel ACPDB

PanelACPDB

(%) THD VoltEVALUASI

PENGUKURAN

PERHITUNGAN

STANDAR

Va 2,14 % 0,91 %

5 % Memenuhistandar

Vb 2,18 % 0,93 %Vc 2,08 % 0,89 %Rata-rata

2,13% 0,91%












5. KESIMPULAN


Rata-rata (%) THDTegangan Panel ACPDB

PanelACPDB


PENGUKURAN

PERHITUNGAN

STANDAR

Va 2,14 % 0,91 %

5 % Memenuhistandar

Vb 2,18 % 0,93 %Vc 2,08 % 0,89 %Rata-rata

2,13% 0,91%












5. KESIMPULAN


PanelACPDB


PENGUKURAN

PERHITUNGAN

STANDAR

Va 2,14 % 0,91 %

5 % Memenuhistandar

Vb 2,18 % 0,93 %Vc 2,08 % 0,89 %Rata-rata

2,13% 0,91%


terhadap rugi rugi daya pada panel ACPDB,maka dapat disimpulkan bahwa:

1. Berdasarkan hasil pengukuran nilai arusrata-rata THD sebesar 13.32 %, sedangkanberdasarkan perhitungan nilai arus THDsebesar 19,20 %. Dari kedua hasil tersebutdiketahui bahwa THD arus pada PanelACPDB melebihi batas toleransi IEEE 519-1992 yaitu sebesar dengan 8%.

2. Berdasarkan hasil pengukuran THDtegangan pada masing-masing PanelACPDB masih berada dalam batas normalyaitu 2.13 %. Begitu pula dengan hasilperhitungan masih dalam batas normal yaitu0.91% (batas standar IEEE 519-1992 adalah5%).

3. Efisiensi Panel ACPDB mempunyaiefisiensi sebesar 84.69% denganpembebanan 180.5 A.

4. Dengan adanya arus harmonik sebesar13.32 % sekitar 33.3 A maka untukmenghindari kegagalan pada Panel ACPDBmaka Panel ACPDB harus dibebanimaksimal 86.68 % dari beban nominal PanelACPDB.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Abdul Kadir, Prof., Ir., 1986, “Mesin TakSerempak”, Penerbit Djambatan,Jakarta

[2] A. E Fitzgerald, Charles Kingsley Jr,Stephen D Umans, 1989, “Mesin-MesinListrik”, Penerbit Erlangga, Jakarta

[3] Arrilaga, J, Watson N.R., S Chen, 2000,“Power System Quality Assesment”, JohnWiley & Sons Ltd, New York.

[4] Asmo Tenhunen, Timo, P. Holopainen,Antero Arkkio, ” Effects of saturation onthe forces in induction motors with whirlingcage rotor”, Reprinted from Proceedings ofCompumag'03, Vol. II. Saratoga Springs, NY,USA, 13-18 July 2003, pages 66-67. NirjaConstruction & Development Co. (P) Ltd,New Delhi

[5] Dugan, R.C, McGranaghan M.F, BeatyH.W. , 1996, “Electrical Power SystemQuality”, McGraw-Hill Book Company, NewYork.

[6] Davis, E.J, Emanuel, A.E., Pileggi, D.J. ,2000, “Evaluation of Single PointMeasurement Method for Harmonic PollutionCost Allocation”, IEEE Trans. OnPower Delevery, pp14-15.

ANALISIS TOTAL HARMONIK DISTORSI PADA PANEL ACPDB …

Documents