Penggunaan Filter Hibrid ...

I Wayan Rinas

PENGGUNAAN FILTER HIBRID KONFIGURASI SERI UNTUK MEMPERBAIKI KINERJA FILTER PASIF DALAM UPAYA PENINGKATAN PEREDUKSIAN HARMONISA

PADA SISTEM KELISTRIKAN DI RSUP SANGLAH

I Wayan Rinas

Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana Kampus Bukit Jimbaran Bali, 80361, tlp. 0361703315

Email: [email protected]

Abstrak

Rumah Sakit Umum Pusat Sanglah adalah salah satu tempat yang banyak mengoperasikan peralatan-peralatan beban non linier, sehingga mengakibatkan kandungan harmonisa arusnya melebihi 8% , kondisi ini tidak sesuai dengan batas kandungan harmonisa berdasarkan IEEE standar 519-1992 sebesar 8%. Pada penelitian sebelumnya, digunakan filter pasif untuk mengatasi harmonisa tersebut. Penurunan harmonisa arus setelah penggunaan filter pasif rata-rata sebesar 7,71%. Untuk lebih meningkatkan kerja filter pasif dalam mengatasi harmonisa maka dilakukan penelitian dengan melakukan simulasi pengoperasian filter hibrid. Dalam penelitian ini dilakukan analisis kandungan THD di RSUP Sanglah dan penanggulangannya dengan simulasi penggunaan filter hibrid konfigurasi seri menggunakan software simulink MATLAB. Hasil simulasi penggunaan filter hibrid konfigurasi seri sebagai upaya perbaikan filter pasif menunjukkan THD arus dan tegangan mengalami penurunan dari sebelumnya. Kandungan THD arus setelah penggunaan filter hibrid mengalami penurunan rata-rata sebesar 3,17%, dan penurunan THD tegangan sebesar rata-rata 1,2%.

Kata kunci : THD, filter pasif, filter hibrid

.

  • 1.    PENDAHULUAN

Harmonisa merupakan suatu fenomena terbentuknya gelombang frekuensi tinggi yang merupakan kelipatan dari frekuensi fundamentalnya. Harmonisa bersumber dari pengoperasian beban-beban nonlinier yang penggunaannya semakin meningkat. Penggunaan beban non linier tidak hanya mencakup sector industri dan perkantoran, tetapi juga meliputi pusat pelayanan kesehatan publik seperti rumah sakit.

RSUP Sanglah merupakan salah satu pusat layanan publik yang banyak mengoperasikan beban-beban non-linier pada kegiatan operasionalnya. Secara umum sistem kelistrikan di RSUP Sanglah menggunakan sistem ring atau loop, yang mendapatkan pasokan daya listrik dari PLN untuk memenuhi kebutuhan listrik agar dapat melakukan kegiatan operasionalnya serta pasokan listrik dari generator set (genset) yang digunakan dalam keadaan darurat (emergency). RSUP Sanglah memiliki 5 buah MDP (Main Distribution Panel), dan pada masing-masing MDP terdapat dua buah transformator tenaga yang menyuplai beban-beban pada MDP tersebut. Suplai listrik dari PLN didistribusikan menuju ke Main Power House yang kemudian didistribusikan ke masing-masing MDP. Dari masing-masing MDP, daya listrik kemudian disalurkan ke MLTP (Main Low Terminal Panel) yang selanjutnya menuju DP (Distribution Panel), dan dari DP disalurkan ke beban.

Data hasil pengukuran THD di tiap MLTP menunjukkan beberapa MLTP masih memiliki kandungan THD yang tidak sesuai dengan IEEE standar 519-1992 (8%). Salah satu metode yang dapat dilakukan untuk mengurangi kandungan THD adalah dengan memasang filter pasif.

Dari hasil penelitian yang dilakukan Yuliana tahun 2009[1], menunjukkan kandungan THD arus pada MDP2 MLTP2 adalah 2.34%, MDP3 MLTP1 adalah 2,6%, MDP3 MLTP2 adalah 2,83%, MDP4 MLTP2 adalah 2,97%, MDP5 MLTP2 adalah 2,66%, dan MDP5 MLTP3 adalah 1,41%. Hasil simulasi pemasangan filter pasif tersebut menunjukkan filter pasif mampu mengurangi harmonisa pada sistem kelistrikan di RSUP Sanglah. Namun untuk dapat lebih meningkatkan kemampuan kinerja filter pasif dalam mengurangi harmonisa, maka diperlukan pengoperasian filter hibrid [2][3].

Berdasarkan permasalahan di atas maka pada penelitian ini akan dibahas mengenai pengoperasian filter hibrid yang merupakan penggabungan filter pasif dengan filter aktif yang dikonfigurasikan seri. Dengan penggunaan filter hibrid diharapkan mampu meningkatkan kinerja filter pasif sehingga harmonisa di RSUP Sanglah dapat berkurang.

  • II.    TINJAUAN PUSTAKA

    • 2.1    Fenomena Harmonik

Sistem tenaga listrik dirancang untuk beroperasi pada frekuensi 50 atau 60Hz. Akan tetapi pada aplikasinya beberapa beban menyebabkan munculnya arus/tegangan yang frekuensinya merupakan

kelipatan 50/60Hz. Frekuensi 50/60Hz disebut dengan frekuensi fundamental dan kelipatannya disebut frekuensi harmonik atau harmonik saja, seperti ditunjukkan pada tabel 1.

Tabel 1. Frekuensi Fundamental dan Kelipatannya

Frek (Hz)

Istilah

50

Frekuensi Fundamental

100

Harmonik Pertama

150

Harmonik Kedua

200

Harmonik Ketiga

Dalam prakteknya keberadaan harmonik ini membawa kerugian pada berbagai alat, salah satunya adalah transformator distribusi. Harmonik adalah gejala pembentukan gelombang‐gelombang dengan frekuensi berbeda yang merupakan perkalian bilangan bulat dengan frekuensi dasarnya. Hal ini disebut frekuensi harmonik yang timbul pada bentuk gelombang aslinya sedangkan bilangan bulat pengali frekuensi dasar disebut angka urutan harmonik. Misalnya, frekuensi dasar suatu sistem tenaga listrik adalah 50Hz, maka harmonik keduanya adalah gelombang dengan frekuensi sebesar 100Hz, harmonik ketiga adalah gelombang dengan frekuensi sebesar 150Hz dan seterusnya.

Gelombang ini kemudian menumpang pada gelombang murni/aslinya, sehingga akan terbentuk gelombang cacat yang merupakan jumlah antara gelombang murni sesaat dengan gelombang harmoniknya. Harmonik urutan genap biasanya memiliki rms yang lebih kecil dibandingkan harmonik urutan ganjil. Jumlah antara frekuensi fundamental dan kelipatannya, akan menyebabkan frekuensi fundamental tidak lagi berbentuk sinus murni, tetapi mengalami distorsi.

Penyebab munculnya harmonik sebagian besar diakibatkan oleh banyaknya pengoperasian peralatan-peralatan elektronika daya. Rangkaian elektronika daya digunakan secara luas pada Switching Power Supplies, UPS, komputer, printer, lampu fluorescent yang menggunakan elektronik ballast, kendali kecepatan motor, motor induksi, batere charges, proses elektroplating, dll. Peralatan elektronika daya banyak digunakan karena lebih efisien dan mudah dikendalikan. Fenomenan harmonik tidak sebagaimana fenomena transient yang hilang dalam beberapa mikro detik atau fenomena voltage sag yang hilang pada beberapa milidetik,, harmonik merupakan kejadian yang berlangsung secara periodik dan berbentuk steady state. Kemunculan harmonik secara terus‐menerus akan menyebabkan distorsi pada gelombang sinus tegangan/arus. Berbeda dengan beban-beban listrik yang menarik arus sinusoidal (sebentuk dengan tegangan yang menyuplainya), beban-beban elektronik menarik arus dengan bentuk nonsinusoidal, walaupun disuplai dari

sumber tegangan sinusoidal. Beban yang memiliki sifat ini disebut sebagai beban non-linier [4].

Arus yang tidak berbentuk sinusoidal tersebut mengintrodusir komponen arus frekuensi tinggi yang terinjeksi ke jala-jala, yang dikenal dengan nama arus harmonisa (karena itu fenomena ini seringkali disebut dengan polusi harmonisa). Arus harmonisa ini menimbulkan sangat banyak implikasi negatif, baik bagi pelanggan maupun power provider.

  • 2.2    Total Harmonic Distortion / THD

THD adalah ukuran dari nilai efektif bentuk

gelombang yang terdistorsi dari komponen

harmonisa. THD disebut juga faktor distorsi

(distortion factor). THD berlaku untuk arus dan tegangan. THD digambarkan sebagai nilai rms dari harmonik di atas fundamental, dibagi dengan nilai rms fundamental. Jadi untuk arus,

2


1 Vi2

V 2 ∑ k I, √2


(1)

THD = 'k

i                 I1

√2

Formula yang sama diterapkan

tegangan (THDv), yaitu :


THDv

2


∞

12

= V 2 ∑ k

V,

2

juga pada


(2)


Distorsi arus (THDi) pada beban-beban bervariasi antara beberapa persen sampai lebih dari 100%, akan tetapi distorsi tegangan secara umum kurang dari 5%.

Tingginya kandungan THD pada sistem kelistrikan, menyebabkan bentuk gelombang arus maupun tegangan yang idealnya adalah sinusoidal murni akan menjadi cacat akibat distorsi harmonisa yang terjadi.

  • 2.3    Pemanfaatan Filter Harmonisa

Untuk mengurangi pengaruh harmonik maka pada transformator distribusi atau panel kontrol utama perlu dipasang peralatan proteksi, yaitu antara lain filter harmonisa (harmonic filter) baik filter aktif atau filter pasif. Tujuan utama dari filter harmonisa adalah untuk mengurangi amplitudo satu frekuensi tertentu dari sebuah tegangan atau arus.

  • 2.3.1    Filter Pasif (Passive Filter)

Filter pasif dipasang pada sistem dengan tujuan utama untuk meredam harmonik dan tujuan lain yaitu untuk memperbaiki power factor, berupa komponen L, C yang dapat ditala untuk satu atau dua frekuensi. Filter dengan penalaan tunggal ditala pada salah satu orde harmonisa (biasanya pada orde harmonisa rendah). Filter pasif sebagian besar didesain untuk memberikan bagian khusus untuk mengalihkan arus harmonisa yang tidak diinginkan dalam sistem tenaga.

Tabel 2. memperlihatkan beberapa jenis filter pasif yang umum beserta konfigurasi dan

impedansinya. Single-tuned filter atau bandpass filter adalah yang paling umum digunakan. Dua buah Single-tuned filter akan memiliki karakteristik yang mirip dengan double bandpass filter.

Tabel 2. Jenis Filter Pasif

Tipe Filter

Konfigurasi

Band-Pass

p Γ

High-Pass

τ√'

  • 2.3.2    Filter Aktif (Active Filter)

Prinsip dasar dari filter aktif menggunakan teknologi elektronika daya untuk menghasilkan komponen arus spesifik yang bertujuan untuk menggagalkan komponen arus harmonisa yang dihasilkan oleh beban non-linear.

  • •    Kompensasi paralel untuk kompensasi arus beban pada titik yang bermasalah.

  • •    Kompensasi seri untuk kompensasi tegangan pada sumber sebagai titik bermasalah.

Kedua metode kompensasi tersebut dapat diaplikasikan lebih lanjut menggunakan struktur filter hibrid. Struktur ini merupakan gabungan struktur filter pasif dan filter aktif. Salah satu struktur dari banyak alternatif yang ada yaitu struktur hibrid seri yang tersusun dari [3].

  • •    Satu rangkaian atau lebih filter pasif yang terhubung paralel dengan beban non linier.

  • •    Rangkaian filter aktif yang terhubung dengan rangkaian filter pasif.

Dalam konfigurasi ini filter aktif hanya mengkompensasi arus harmonisa, dan meningkatkan keefektifan filter pasif. Hal ini bertujuan untuk mencegah meluasnya tegangan harmonisa dari sumber pada frekuensi anti resonant pada filter pasifnya, serta melemahkan arus harmonisa antara beban dan sumber dengan cara menurunkan impedansi secara global (filter pasif dan filter aktif).

Gambar 1. Blok diagram Filter Aktif secara umum


∣Smwr KiJLrr

Gambar 2. Rangkaian filter hibrid [3]


Gambar 1 menunjukkan komponen dari sistem filter aktif dan hubungan antar komponennya. Informasi mengenai arus variabel harmonisa dari sistem menuju ke compensation reference signal estimator. Sinyal yang dihasilkan berupa sinyal referensi menuju ke overall system controller, yang akan menyediakan control untuk gating signal generator. Output dari gating signal generator mengontrol rangkaian daya, apakah rangkaian daya pada blok diagram diatas dihubungkan seri, parallel atau parallel/seri dalam penggunaan induktor atau transformator.

Filter aktif adalah rangkaian elektronika yang terdiri dari komponen R, L, dan C yang dirancang untuk meredam harmonisa pada beban non linier dalam sistem tenaga. Filter pasif selalu bermasalah apabila gangguan tersebut semakin besar dan kontinyu. Filter aktif menginjeksikan arus untuk membatalkan harmonisa yang terkandung pada arus beban [5].

  • 2.3.3    Filter Hibrid

Dua metode kompensasi yang dapat diaplikasikan untuk mengurangi harmonisa adalah:

Struktur ini ideal untuk mengatasi harmonisa tegangan yang tinggi. Gambar 2 menunjukkan konfigurasi sistem untuk rangkaian filter aktif hibrid dimana komponen filter aktifnya dihubungkan secara seri dengan filter pasif.

  • 2.8    Batas Maksimum THD Berdasarkan IEEE 519–1992

Untuk dapat mencapai kualitas layanan listrik yang baik, maka perlu mempertimbangkan kandungan harmonik dari gelombang AC sebagai suatu faktor dalam menentukan kualitas listrik.

IEEE Standar 519-1992, menyarankan nilai-nilai berikut sebagai sebagai batas maksimum yang direkomendasikan untuk distorsi tegangan dan arus.

Tabel 3. IEEE Standard 519 - 1992, standar batas distorsi tegangan harmonik maksimum[6]

. .               IniHiilloiripoiKnt

VoItispstriC       1, 1         r.

⅛r∣lraje Ihsrnitiiiii

Intai Voltage Diilntioii (IlII)V1I

VilSi1.'             .∙ΛΛ<

©E? <7 j ISI XV        'J∙)t∕<

2.53S

F<1clKV          lXDSi

J»'» 2∣1⅛Λ⅛9

Tabel 4. IEEE Standard 519 - 1992, standar batas distorsi arus harmonik maksimum[6]

WflMW ITAUMftKTC CΓWXT niSTOPTIOK Inwofftoamental

lsch

--H

ITjrmiifi

11<I∣'-Γ

< Orifr∣'Ω∣lιl Ihrmniilc) r<b<25 B<k<25 SS <h

πm l%)

<W

>51

1.0

7.0

IC

' *            C.f5         OJ

J!         1.0       Ol

'.O

KO

K JOO M-IUCO

10.0

UO

1,

IO        1’      0’

.i O            2.0         .0

in

15.11

;• KOO

IiO

TC

60       15     .4

20.0

Evhi lιmj∣∣it! ats «rel» 1’ Srtt MilhmsnicIMti ata JJl p!wajf∣∣f∏tiwι CqKpnuirtxIjnita to ⅛eseτalnes if mart distortion. realties- cf a±ulh√lι

Were T-.; = Aframnm Mdtcnit tιtrrtnl at ICT

And I- Eaxunm ⅛td aufiιt ⅛ικ⅛ιιfL if quen⅛ it PCC

Fw ICCTsiom 55 tι 138 kV,tlu Iiwirs ae 5C ρeιceιr of lie Jiniti ibtAT. AcaiifbycaK ITiliiiiinj iι πx∣nitκlk<rfCCi ol 133 kV an ⅛κ

S.ιk1 Γ'l '∙.. »:

  • III.    METODE PENELITIAN

    • 3.1    Data

Data yang digunakan dalam penelitian ini bersumber dari data sekunder sistem kelistrikan RSUP Sanglah tahun 2009. Data-data yang dipergunakan dalam penelitian ini antara lain :

  • 1.    Data single line diagram sistem kelistrikan di

RSUP Sanglah

  • 2.    Data jumlah, tipe, dan kapasitas beban nonlinier yang terpasang pada setiap ruangan yang tersambung pada MLTP di masing-masing MDP.

  • 3.    Data kapasitas trafo daya pada masing-masing MDP.

  • 4.    Data panjang dan spesifikasi kabel dari MLTP ke setiap ruangan yang disuplainya.

  • 3.2    Analisis Data

Analisis data dalam penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap, yaitu:

  • 1.    Mengelompokan beban-beban nonlinier di tiap-tiap ruangan pada MLTP masing-masing MDP.

  • 2.    Menghitung total kapasitas daya aktif (watt) beban nonlinier pada tiap-tiap ruangan.

  • 3.    Menghitung besarnya   Total Harmonic

Distortion, baik THDi maupun THDv.

  • 4.    Membandingkan batas   maksimum THD

berdasarkan IEEE standard 519 Tahun 1992 untuk mengetahui lokasi-lokasi yang THDnya tidak sesuai standar.

  • 5.    Membuat model simulasi sistem kelistrikan RSUP Sanglah pada perangkat lunak Simulink MATLAB.

  • 6.    Memasang filter pasif pada rangkaian yang telah dibuat sebelumnya pada perangkat lunak Simulink MATLAB, untuk menurunkan kandungan THD.

  • 7.    Membuat model filter hibrid konfigurasi seri pada Simulink MATLAB.

  • 8.    Mengganti filter pasif dengan filter hibrid konfigurasi seri untuk memperbaiki kinerja filter pasif.

Membandingkan hasil simulasi penggunaan filter pasif dan filter hibrid untuk mengetahui filter yang lebih efektif dalam mengurangi THD.

IV.PEMBAHASAN

  • 4.1    Sistem Kelistrikan RSUP Sanglah

Pihak RSUP Sanglah mendapatkan pasokan daya listrik dari PLN untuk memenuhi kebutuhan listrik agar dapat melakukan kegiatan operasionalnya serta dibantu pasokan listrik dari generator set (genset) yang digunakan dalam keadaan darurat (emergency). Sistem kelistrikan 20 KV RSUP Sanglah saat ini disuplai oleh Gardu Induk (GI) Sanur melalui dua buah penyulang yaitu, dalam keadaan normal RSUP Sanglah disuplai oleh Penyulang VIP II (Trafo III) dan mendapat back up dari Penyulang Expres UNUD (Trafo I) bila terjadi gangguan pada pada Penyulang VIP II. Selain itu kedua penyulang tersebut juga terhubung pada Gardu Hubung (GH) UNUD yang terkoneksi pada salah satu penyulang dari GI Pesanggaran.

Pada sistem kelistrikan di RSUP Sanglah, listrik didistribusikan ke seluruh wilayah Rumah Sakit dengan menggunakan 2 sistem atau saluran yaitu saluran normal dan saluran emergency. Pada saluran normal, RSUP Sanglah memiliki 5 buah MDP, yang mana pada masing-masing MDP terdapat dua buah transformator tenaga yang menyuplai beban-beban pada MDP tersebut. Suplai listrik dari PLN didistribusikan menuju ke Main Power House yang kemudian didistribusikan ke masing-masing MDP. Dari masing-masing MDP, daya listrik kemudian disalurkan ke MLTP yang selanjutnya menuju DP (Distribution Panel), dan dari DP disalurkan ke beban.

Hasil pengukuran THDi dan THDv pada MLTP seperti pada tabel 5 dan 6 berikut.

Tabel 5. Kandungan THD Arus hasil Pengukuran

Simulasi dilakukan hanya pada MDP yang memiliki kandungan THD yang tidak sesuai dengan standar yang digunakan. Dalam hal ini tingkat kandungan THD arus pada feeder MLTP yang disimulasikan, diantaranya :

  • - Feeder Trafo 2 (MLTP 2) di MDP 2

  • -    Feeder Trafo 1 (MLTP 1) di MDP 3

  • -    Feeder Trafo 2 (MLTP 2) di MDP 3

  • -    Feeder Trafo 2 (MLTP 2) di MDP 4

  • -    Feeder Trafo 2 (MLTP 2) di MDP 5

  • -    Feeder Trafo 3 (MLTP 2) di MDP 5

Tabel 6. Kandungan THD Tegangan hasil Pengukuran

MTtP

MT .TP

Tujiivkurdii llll)(¾∣

Siaudai UEE SJP JMC lll∣X%)

JCtL

Ml TF *

ha

1

SftCii

1

MLZTZ

I) B

SftCll

MLZT.

14

Sftcu

2

MLTTZ

0.4

5

Sw-ii

Virr

C.S

Sfj-X

5

MLTF?

L7

3

Sw-Ji

vi.rr

CJ

Sw-Ji

M.TP?

I 5

SftCii

ML-1’1

C a

5

Sftcri

s

MLLTZ

14

Sftcii

ML-l’j

I 5

Sms*

  • 4.3 Simulasi Kandungan THD RSUP Sanglah

Simulasi kandungan THD pada feeder trafo 2 (MLTP2) di MDP 2 membutuhkan parameter sebagai berikut Vtrafo = 400/231 V; Z = 4%; f= 50% ; X/R = 3,18; Rsumber = 0.00767 Ohm dan Lsumber = 7,67e-5 Henry. Beban nonlinear sebesar 21.872,8 watt per phasa Dengan Rbeban sebesar 2,213 Ohm dan Lbeban sebesar 0,064 Henry.



(r∙*jsκκ≡'r'^"

Gambar 3. Model Simulasi Kandungan THD RSUP Sanglah

Hasil simulasi arus ditunjukkan pada gambar 4 dan spektrum harmonisa ditunjukan pada gambar 5

Gambar 4. Sinyal THD arus pada MDP2 MLTP2

Gambar 5. Spektrum THD arus pada MDP2 MLTP2

a. Pemasangan Filter Pasif

Gambar 6. Perancangan Filter Pasif


Sebelum perancangan filter pasif, maka perlu diketahui besarnya kebutuhan daya reaktif pada sistem. Daya reaktif pada sistem ini diperlukan untuk memperbaiki sistem tersebut. Dari simulasi telah didapat hasil bahwa besarnya daya reaktif adalah sebesar 35,39 KVar.

Perbandingan persentase harmonisa (arus) yang dominan (ketiga, kelima dan ketujuh) adalah 8,97%, 3,89%, dan 2,20%. Sehingga daya reaktif untuk masing-masing filter harmonisa :

Q3  = 8,97% x 35.390    = 3174,483 Var

Q5  = 3,89% x 35.390    = 1376,671 Var

Q7  = 2,20% x 35.390    = 778,58 Var

Dengan kapasitas masing masing filter sebagai berikut

Jenis Filter

Kapasitas Filter

C (F)

L (H)

Filter F3/ 150Hz

209e-6

5,5e-3

Filter F5/ 250Hz

91e-6

4,4e-3

Filter F7/ 350Hz

51e-6

4,04e-3


Adapun hasil simulasi arus setelah pemasangan filter pasif ditunjukkan pada gambar 7 dan spektrum harmonisanya ditunjukan pada gambar 8.

Gambar 7. Sinyal THD arus pada MDP2 MLTP2 Setelah Pemasangan Filter Pasif

Gambar 8. Spektrum THD arus pada MDP2 MLTP2 Setelah Pemasangan Filter Pasif

  • b.    Pemasangan Filter Hibrid Konfigurasi Seri Untuk Meningkatkan Kinerja Filter Pasif

Gambar 9. Perancangan Filter Hibrid Konfigurasi Seri

  • c.    Penentuan Kapasitas Filter Pasif

Perbandingan persentase harmonisa (arus) yang dominan (ketiga, kelima dan ketujuh) adalah 8,97%, 3,89%, dan 2,20%. Sehingga daya reaktif untuk masing-masing filter harmonisa :

Q3   = 8,97% x 35.390    = 3.174,483 Var

Q5   = 3,89% x 35.390    = 1.376,671 Var

Q7  = 2,20% x 35.390    = 778,58 Var

Dengan kapasitas masing masing filter sebagai berikut

Jenis Filter

Kapasitas Filter

C (F)

L (H)

Filter F3/ 150Hz

209e-6

5,5e-3

Filter F5/ 250Hz

91e-6

4,4e-3

Filter F7/ 350Hz

51e-6

4,04e-3

  • d.    Penentuan Kapasitas Filter Aktif

Bus kapasitor dc sebagai sumber tegangan pada filter aktif memiliki nilai kapasitansi (Cdc) dan rating tegangan bus kapasitor (Vn) dimana nilai tersebut diperoleh dari :

Vn = Vc Volt = 282,8 Volt = 154,5 Volt

1,83         1,83

Dengan nilai Vn = 154,5 Volt maka nilai Cdc adalah

0,0345 x 58.980

Cdc =

154,52

= 0,085 Farad

Gambar 10. Pemasangan Filter Hibrid Konfigurasi

Seri pada Sistem


Adapun hasil simulasi arus setelah pemasangan filter hibrid ditunjukkan pada gambar 11 dan spektrum harmonisanya ditunjukan pada gambar 12.

Tabel 8. Kandungan THDv setelah Pemasangan Filter

Hibrid.


Tabel 9. Perbandingan Distorsi Daya antara Filter Pasif Dan Filter Hibrid


Gambar 11. Sinyal THD arus pada MDP2 MLTP2 Setelah Pemasangan Filter Pasif

Gambar 12. Spektrum THD arus pada MDP2 MLTP2 Setelah Pemasangan Filter Pasif

Tabel 7. Kandungan THDi setelah Pemasangan Filter Hibrid.

lΛlm

∣m>∙ t%∣

Zh=2>αι

£ I Ludiir EEET

F I1IlM UU Hl∏l FiUvi PaaiI

Γ'ιuμ>uiJiJLiπ Γ∏4cι IIiljiLd

σo

Ml XVMi 1'7

MJj

.∙.√v

0.66

MDKMLTft L

3. C

2,41

C,U√

2.17

MDPil-IL1ZPZ

3. C

332

c⅛∙φ

1*2

Ml**'Ml Vi

RJj

S W

D 46

,∙ ''l

MDPiMLZTZ

3. C

138

C.J8

M1M>SMI Vl

r∣?

* ∕∣-

D.6>

o.r√

  • V. SIMPULAN

Dari analisis dan simulasi, maka diperoleh simpulan sebagai berikut :

  • 1.    Hasil simulasi pengoperasian filter hibrid konfigurasi seri menunjukkan bahwa filter hibrid lebih efektif menurunkan kandungan harmonisa dibandingkan penggunaan filter pasif sehingga mampu memperbaiki kinerja filter pasif dalam penurunan kandungan harmonisa pada sistem kelistrikan di RSUP Sanglah.

  • 2.    Hasil simulasi penggunaan filter hibrid konfigurasi seri sebagai upaya perbaikan filter pasif menunjukkan THD arus dan tegangan mengalami penurunan dari sebelumnya. Kandungan THD arus setelah penggunaan filter hibrid konfigurasi seri bervariasi antara 0,40% -0,68%, dan THD tegangan bervariasi antara 0,02% - 0,11%.

  • 3.    Setelah menggunakan filter hibrid konfigurasi seri, maka distorsi daya akibat harmonisa pada sistem kelistrikan RSUP sanglah yang semula 23,26 KVA menurun menjadi 3,32 KVA, dengan total penurunan untuk seluruh feeder mencapai 19,94 KVA.

DAFTAR PUSTAKA

  • [1]    Yuliana, A. 2009. Analisis Menanggulangi THD (Total Harmonic Distortion) dengan Filter Pasif pada Sistem Kelistrikan di RSUP Sanglah. Jimbaran : Jurusan Teknik Elektro Universitas Udayana.

  • [2]    Limantara, L. 2002. Hybrid Active Filter Untuk Meredam Resonansi Harmonisa pada Pembangkitan di Industri. Surabaya : Jurusan Teknik Elektro Universitas Kristen Petra.

  • [3]    Tanoto, Y. 2006. Simulasi Filter Aktif Hibrid Konfigurasi Seri- Seri dan Unjuk Kerjanya dalam Meredam Harmonisa pada Induction Furnace. Surabaya : Jurusan Teknik Elektro Universitas Kristen Petra.

  • [4]    Buhron, H ; Sutanto, J. 2001. Implikasi Harmonisa dalam Sistem Tenaga Listrik dan Alternatif Solusinya. Banten : Dept. Teknik Energi Politeknik Negeri Bandung.

  • [5]    Purwaantaka, E. 2009. Analisis Penggunaan Filter Aktif Shunt untuk Menanggulangi THD (Total Harmonic Distortion) di RSUP Sanglah. Jimbaran : Jurusan Teknik Elektro Universitas Udayana.

  • [6]    Duffey, C. K. 1989. Update of Harmonic Standard IEEE-51. IEEE Transaction on Industry Application, Vol.25. No.6, November 1989.

Teknologi Elektro

46

Vol. 11 No.2 Juli - Desember 2012