ANALISIS SIMULASI FILTER PASIF UNTUK MENGURANGI EFEK HARMONIK PADA ESP (ELETROSTATIC PRECIPITATOR)

ANALISIS SIMULASI FILTER PASIF UNTUK MENGURANGI EFEK HARMONIK PADA ESP (ELETROSTATIC PRECIPITATOR) Danang Setyo Widodo, Iwa Garniwa M.K Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok, 16424, Indonesia E-mail: [email protected]

Abstrak Kekhawatiran dalam meningkatnya polusi terhadap lingkungan, maka pengurangan emisi partikel dengan Electrostatic Precipitator (ESP) adalah sangat penting bagi pembangkit listrik yang menggunakan tenaga batubara. Oleh sebab itu kita harus selalu menjaga supaya ESP bekerja secara optimal dan mengurangi berbagai macam gangguan yang bisa mempengaruhinya. Salah satunya adalah gangguan harmonisa yang terjadi pada arus line. Besarnya harmonisa pada arus Is dapat di representasikan dengan istilah THD (Total Harmonic Distortion). Harmonik yang diukur adalah THD untuk arus (THDi). Dari penelitian yang telah dilakukan terhadap THDi yaitu dari 25,24% (sebelum pemasangan filter pasif). Dan setelah pemasangan single-tuned filter berkurang menjadi 4,95% dan berada di bawah standar IEEE519-1992. Kata Kunci : Electrostatic Precipitator, THD (Total Harmonic Distortion), Harmonisa Simulation Analysis of Passive Filters To Reduce Effects Harmonics in ESP (Electrostatic Precipitator) Abstract Concerns the increasing pollution of the environment, there duction of particulate emissions with Electrostatic Precipitator(ESP) is very important for power generation using coal power. There fore we should always keep the ESP works optimally and reduce a variety of disorders that can affect it. One is the harmonic disturbance that occurs inthe current line. Is the current harmonics magnitude can be represented by the term THD(Total Harmonic Distortion). From the research that has been done impaired THDi from25,24% (pre-installed passivefilters). And after the installation of single-tuned filter is reduced to 4,95% and is below the standard IEEE519-1992. Keywords:

Electrostatic Precipitator, THD (Total HarmonicDistortion),harmonics

1. Pendahuluan Suatu sistem tenaga listrik pada umumnya dibangkitkan dengan cara memutar generator serempak sehingga diperoleh tenaga listrik dengan tegangan bolak-balik (AC) tiga fasa. Tenaga listrik yang dihasilkan ini akan disalurkan ke konsumen setelah melewati jaringan transmisi dan distribusi. Akan tetapi, seiring berkembangnya teknologi, banyak

Analisis Simulasi..., Danang Setyo Widodo, FT UI, 2014

sekali penggunaan beban non-linear pada sisi pengguna. Beban non-linear merupakan beban dengan karakteristik gelombang arus tidak proporsional dengan gelombang tegangannya. Beban non-linear ini akan menimbulkan distorsi pada gelombang tegangan maupun arus sistem tenaga listrik tersebut. Hal ini akan menimbulkan berbagai efek yang kurang menguntungkan bagi peralatan-peralatan lain yang terpasang termasuk juga pada catu daya pada sisi pembangkitannya. Sebagian besar penelitian mencuatkan permasalahan harmonik terhadap beban-beban lain yang terpasang pada sisi konsumen ataupun peralatan pada jaringan distribusi seperti halnya transformator. Di lain sisi, generator sebagai pembangkit listrik tentunya memiliki karakteristik tertentu yang akan mengalami perubahan apabila beban yang dipasang mengandung harmonik. Pada umumnya beban yang sering dibicarakan adalah pada sisi konsumen saja. Padahal pada sisi pembangkit juga terdapat suatu beban sendiri salah satunya adalah ESP (Electrostatic Precipitator). Permasalahan yang muncul akibat penggunaan beban non-linear pada ESP dan perubahan jarak antara elektroda akibat banyaknya debu yang menempel sehingga menimbulkan gangguan harmonisa. Harmonisa inilah yang dapat merugikan bagi sisi pembangkit sehingga perlu adanya langkah reduksi untuk mengurangi gangguan tersebut. 2. METODOLOGI PENELITIAN

Gambar 1. Digram alir metodologi penelitian


3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Gambar 2. ESP dengan rangkaian filter pasif single tuned Berikut ini adalah rangkaian Walton Cockcroft.

Gambar 3. Rangkaian Walton Cockcroft dengan filter Pasif


Gambar 4. Bentuk gelombang tegangan dan arus sebelum menggunakan filter pasif

Gambar 5. Bentuk spektrum tegangan (atas) dan spektrum arus (bawah) sebelum menggunakan filter pasif 1.1 Perancangan Filter Pasif Menentukan nilai kapasitansi kapasitor sesuai kebutuhan kompensasi faktor daya. QC = P ( tan φawal – tan φakhir) Dari hasil simulasi diperoleh bahwa P (pembangkit tegangan tinggi DC) sebesar 4,89mW. Faktor daya = 0,6 = 53,84°. Qc = 4,89 mW (0,6 – 0,99) dimana, arc cos 0,6 = 53,84° arc cos 0,99 = 8,1° Qc = 4,89 mW (tan 53,84° - tan 8,1°) = 4,89 mW (1,368 – 0,14) = 5,69 mVAR !" = ! =

!! !" !" !.!.!.! !


Dimana, f = freakuensi dari PLN (50 Hz) V = tegangan dari PLN yang bekerja (220 V) ! =

5,69 !"#$ 2. !. 50. 220!

! =

5,69 !"#$ 314. 220!

! = 8,23 µμ! Nilai induktor dicari berdasarkan prinsip resonansi. Xc = XL ! ! = ! .! (!.!.!")

Dimana, fN = frekuensi harmonisa ke-n yang akan direduksi • Harmonisa ke-5 (f = 250 Hz) è L5 1 ! = (2. !. 250)! . 8,23 µμ ! ! = = 0,049 ! = 49 !" !",!"#

• Harmonisa ke-7 (f = 350 Hz) è L7 ! = ! =

1 (2. !. 350)! . 8,23 µμ

1 = 0,025 ! = 25 !" 39,76

Dari perhitungan ini maka didapatkan nilai komponen untuk masing-masing filter pasifnya, yaitu : Ø Filter harmonik ke-5 C = 8,23µμ! L = 49 !" Ø Filter harmonik ke-7 C = 8,23µμ! L = 25 !" Setelah filter pasif terpasang pada rangkaian ESP, maka bentuk gelombang dan spektrum arus mengalami perubahan. Bisa dilihat pada gambar berikut ini :


Gambar 6. Bentuk gelombang dan spektrum arus (keluaran) setelah pemasangan filter Ketika ESP bekerja secara terus menerus, maka seiring dengan waktu debu atau partikel kecil yang menempel pada elektroda positif akan tebal. Sehingga jarak antara kedua elektroda akan semakin dekat. Jika kedua elektroda ini menempel maka akan terjadi spark over atau loncatan api. Untuk meghindari kejadian ini maka biasanya pada ESP ada proses rapping, yaitu pengetukan pada salah satu elektroda dan biasanya pada elektroda positif. Sehingga debu atau partikel kecil akan jatuh ke bawah. Sekarang, bagaimanakah pengaruh jarak anatara elektroda terhadap besar THDi yang ditimbulkannya. Berdasarkan rumus berikut : != dimana : E = Kuat medan listrik V = Tegangan anatara kedua elektroda d = Jarak anatara kedua elektroda

! !

Kuat medan listrik sangat berpengaruh terhadap benda disekitarnya terutama terhadap kedua elektroda. Dikarenakan dalam simulasi tidak bisa merubah jarak antar elektroda. Maka untuk mengambarkan pengaruh medan listrik antara kedua elektroda terhadap perubahan THDi, yang bisa dilakukan pada simulasi adalah variasi perubahan naik-turun tegangan antara kedua elektroda. Perubahan tegangan pada simulasi menggambarkan ketika tegangan tinggi atau naik (>2 kV) menunjukan bahwa jarak antara kedua elektroda sangat dekat. Dan ketika tegangan menurun (<2 kV) menunjukan bahwa jarak anatara kedua elektroda semakin jauh.

Gambar 7. Perubahan jarak anatara elektroda oleh debu yang menempel


1.2 Pengaruh Turun dan Naiknya Tegangan Keluaran Untuk mengetahui pengaruh dari turun naiknya tegangan keluaran, maka diperlukan komponen tambahan berupa potensiometer yang diletakkan pada sisi sumber.Potensiometer ini berukuran 100 ohm. Tegangan keluaran yang diatur yaitu secara bertahap dari 1,8 kV;1,9 kV dan 2 kV;. Rangkaian baru setelah penambahan potensiometer adalah sebagai berikut :

Gambar 8. Rangkaian ESP dengan potensiometer Ø Tegangan Keluaran 1,8 kV Untuk mendapatkan tegangan keluaran menjadi 1,8 kV maka pada simulasi posisi potensiometer diatur-atur dan ternyata pas pada posisi 100 %. Gambar simulasinya adalah sebagai berikut :

Gambar 9. Posisi potensiometer 100 % menghasilkan 1,816 kV


Berikut ini adalah hasil simulasi sebelum dan sesudah pemasangan filter pasif saat tengangan keluarannya 1,8 kV.

Gambar 10. Spektrum arus (1,8 kV) sebelum filter pasif Dari simulasi diatas didapatkan nilai-nilai arusnya yaitu sebagai berikut : Tabel 1. Nilai arus sebelum pemasangan filter (1,8 kV) Fundamental (mA) ke-‐1 11,4

Harmonisa (mA) ke-‐5 1,46

ke-‐7 0,129

Kemudian apabila rangkaian diberikan filter pasif, pada spektrum arus akan terlihat seperti berikut :

Gambar 11. Spektrum arus (1,8 kV) setelah filter pasif Dari simulasi diatas didapatkan nilai-nilai arusnya yaitu sebagai berikut : Tabel 2. Nilai arus setelah pemasangan filter (1,8 kV) Fundamental (mA) ke-‐1 12,6


ke-‐7 0,008

Ø Tegangan Keluaran 1,9 kV Untuk mendapatkan tegangan keluaran menjadi 1,9 kV maka pada simulasi posisi potensiometer diatur-atur dan ternyata pas pada posisi 75 %. Gambar simulasinya adalah sebagai berikut :


Gambar 12. Posisi potensiometer 75 % menghasilkan 1,912 kV Berikut ini adalah hasil simulasi sebelum dan sesudah pemasangan filter pasif saat tengangan keluarannya 1,9 kV.

Gambar 13. Spektrum arus (1,9 kV) sebelum filter pasif Dari simulasi diatas didapatkan nilai-nilai arusnya yaitu sebagai berikut : Tabel 3. Nilai arus sebelum pemasangan filter (1,9 kV) Fundamental (mA) ke-‐1 12,6


ke-‐7 0,45




ke-‐7 0,07


Rangkaian diatas merupakan rangkaian dengan keluaran maksimum sebesar 2 kV. Apabila kita ingin mendapatkan keluaran lebih dari 2 kv. Maka perlu ditambahkan kapasitor dan dioda. Pada percobaan simulasi tahap akhir ini, kita akan mencoba bagaimana pengaruhnya terhadap harmonisa (THDi) apabila tegangan keluaran dinaikkan sampai 2,2 kV maka perlu ditambahkan pada rangkaian pembangkit tegangan tinggi DC berupa 1 tingkat (3 kapasitor dan 4 diode). Pada rangkaian baru ini bisa menghasilkan tegangan sampai 2,2 kV. Untuk mengatur perubahan tegangan agar sesuai dengan yang kita inginkan, maka ditambahkan potensiometer sebesar 100 Ohm pada sisi sumber. Untuk lebih jelas, rangkaian barunya bisa dilihat sebagai berikut :

Gambar 15. Rangkaian ESP dengan maksimum keluaran 2,2 kV Ø Tegangan Keluaran 2.1 kV Untuk mendapatkan tegangan keluaran menjadi 2,1 kV maka pada simulasi posisi potensiometer diatur-atur dan ternyata tepat pada posisi 25 %. Gambar simulasinya adalah sebagai berikut :

Gambar 16. Rangkaian ESP keluaran 2,1 kV dengan potensiometer 25% Berikut ini adalah hasil simulasi sebelum dan sesudah pemasangan filter pasif saat tengangan keluarannya 2,1 kV :


Gambar 17. Spektrum arus (2,1 kV) sebelum filter pasif Dari simulasi diatas didapatkan nilai-nilai arusnya yaitu sebagai berikut : Tabel 5. Nilai arus sebelum pemasangan filter Fundamental (mA) ke-‐1 15,1


ke-‐7 2,4




ke-‐7 0,41

Ø Tegangan Keluaran 2,2 kV Untuk mendapatkan tegangan keluaran menjadi 2,2 kV maka pada simulasi posisi potensiometer diatur-atur dan ternyata tepat pada posisi 0 %. Gambar simulasinya adalah sebagai berikut :

Gambar 19. Rangkaian ESP keluaran 2,2 kV dengan potensiometer 0%


Berikut ini adalah hasil simulasi sebelum dan sesudah pemasangan filter pasif saat tengangan keluarannya 2,2 kV :

Gambar 20. Spektrum arus keluaran 2,2 kV sebelum filter pasif Dari simulasi diatas didapatkan nilai-nilai arusnya yaitu sebagai berikut : Tabel 7. Nilai arus sebelum pemasangan filter (2,2 kV) Fundamental (mA) ke-‐1 16,4


ke-‐7 3,6


Gambar 21 Spektrum arus keluaran 2,2 kV setelah filter pasif Dari simulasi diatas didapatkan nilai-nilai arusnya yaitu sebagai berikut : Tabel 8. Nilai arus setelah pemasangan filter (2,2 kV) Fundamental Harmonisa (mA) (mA) ke-‐1 16,8

ke-‐5 0,9

ke-‐7 0,52

Pada simulasi rangkaian ESP tanpa filter pasif, pembangkit tegangan tinggi DC (Walton Cockcroft) digunakan untuk mensuplai tegangan tinggi searah. Karena dalam penelitian ini hanya menggunakan 5 tingkatan. Maka keluarannya bisa mencapai 2 KV. Namun, Hal ini bisa ditingkatkan sampai 8 KV dengan menambahkan pola rangkaian yang sama. Tegangan tinggi DC pada ESP yang terjadi pada dua elektroda menyebabkan munculnya busur listrik (fire angel). Beda potensial diantara elektroda akan menimbulkan medan elektrik diantara elektroda tersebut. Arus yang sebelumnya mengalir pada elektroda akan memanaskan elektroda dan menghasilkan emisi termis pada permukaan elektroda. Sedangkan medan elektrik menimbulkan emisi medan tinggi pada elektroda negatif. Kedua emisi ini menghasilkan elektron bebas yang sangat banyak dan bergerak menuju elektroda


positif. Elektron-elektron ini membentur molekul netral media dikawasan positif, benturanbenturan ini akan menimbulkan proses ionisasi. Dengan demikian, jumlah elektron bebas yang menuju elektroda positif akan semakin bertambah dan muncul ion positif hasil ionisasi yang bergerak menuju elektroda negatif. Perpindahan elektron bebas ke elektroda positif menimbulkan arus dan memanaskan elektroda positif tersebut. Ion positif yang tiba di elektroda negatif akan menimbulkan dua efek yang berbeda. Jika elektroda terbuat dari bahan yang titik leburnya tinggi, misalnya tungsten atau karbon, maka ion positif akan menimbulkan pemanasan di elektroda negatif. Akibatnya, emisi thermis semakin meningkat. Jika elektroda tersebut terbuat dari bahan yang titik leburnya rendah, misal tembaga, ion positif akan menimbulkan emisi medan tinggi. Hasil emisi thermis ini dan emisi medan tinggi akan melanggengkan proses ionisasi, sehingga perpindahan muatan antar kontak terus berlangsung dan inilah yang disebut busur api atau fire angel. Untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada gambar berikut ini.

Gambar 22. Terjadinya busur api Busur api inilah yang kemudian menimbulkan gangguan harmonisa. Jika gangguan harmonisa ini tidak direduksi salah satu akibatnya adalah bisa merusak sistem dari PLN itu sendiri, kualitas dayanya bisa berkurang. Oleh sebab itu perlu diberikan rangkaian filter untuk mengurangi dampak dari gangguan harmonisa tersebut. Filter yang digunakan dalam simulasi ini menggunakan jenis filter pasif single-tuned. Hasil simulasi menunjukan bahwa dengan penggunaan filter pasif single tuned, arus harmonik pada rangkaian berkurang. Hal ini disebabkan arus harmonik yang berada di dalam sistem diperangkap atau dialirkan menuju ke tanah.

Gambar 23. Model sistem satu fasa dengan filter pasif single tuned 4.1 THDi Sebelum Pemasangan Filter Pasif (2 kV) Menghitung THDi berdasarkan pengambilan data spektrum arus dari simulasi, adalah sebagai berikut : Tabel 9 Nilai arus sebelum pemasangan filter (2 kV) Fundamental (mA) ke-‐1 13,8


ke-‐7 1,55


!"#$ =

! ! !!! !!

!!

×100% =

( 3,122 ) 2 + ( 1,552 ) 2 13,8 2

× 100 %

(4.1)

!"#$ =

!,!"#!!,!"# !,!"#

×100% = 25,24 %

Sedangkan pada hasil simulasinya adalah :

Gambar 24. Hasil simulasi pengukuran THDi sebelum memakai filter pasif 4.2 THDi Setelah Pemasangan Filter Pasif (2 kV) Menghitung THDi berdasarkan pengambilan data spektrum arus dari simulasi, adalah sebagai berikut : Tabel 10. Nilai arus sesudah pemasangan filter (2 kV) Fundamental Harmonisa (mA) (mA) ke-‐1 14,82

ke-‐5 0,45

ke-‐7 0.58

!"#$ =

! ! !!! !!

!!

×100% =

( 0, 452 ) 2 + ( 0,582 ) 2 14,82 2

× 100

!"#$ =

0,101 + 0,168 ×100% 10,48

= 4,95 % Sedangkan pada hasil simulasinya adalah :


Gambar 25. Hasil simulasi pengukuran THDi setelah memakai filter pasif • Besarnya peredaman harmonisa arus (THDi) dari data pengamatan sebesar : !"#$ !"#"$%& − !"#$ (!"#"$%ℎ) ×100 % % !"#"$%&%' = !"#$ (!"#"$%&) % !"#"$%&%' =

25,24 − 4,95 ×100 % 25,24

% !"#"$%&%' = 80,388 % Setelah dilakukan simulasi dengan software MULTISIM, perancangan filter pasif single tuned. Dari hasil yang diperoleh maka sudah sesuai dengan standar IEEE std 519-1992, yaitu dibawah 15%. Dari analisis diatas kita sudah mengetahui seberapa besar pengaruh filter pasif pada rangkaian ESP ini. Sekarang bagaimana pengaruhnya bila tegangan dirubah menjadi 1,8 kV dan 1,9 kV terhadap THDi. Berikut ini adalah analisis selanjutnya. 4.3 THDi Pada Saat Tegangan Keluaran 1,8 kV Menghitung THDi setelah pemasangan filter pasif berdasarkan pengambilan data spektrum arus dari simulasi, adalah sebagai berikut : Tabel 11. Nilai arus setelah pemasangan filter (1,8 kV) Fundamental (mA) ke-‐1 12,6


ke-‐7 0,008

!"#$ =

! ! !!! !!

!!

×100% =

( 0,062 ) 2 + ( 0.008 )2 2 12, 6

×100

2

!"#$ =

0,0018 + 0,000032 ×100% 8,909 = 0,48 %



Gambar 26. Hasil simulasi pengukuran THDi setelah memakai filter pasif(1,8 kV) 4.4 THDi Pada Saat Tegangan Keluaran 1,9 kV Menghitung THDi setelah pemasangan filter pasif berdasarkan pengambilan data spektrum arus dari simulasi, adalah sebagai berikut : Tabel 12. Nilai arus setelah pemasangan filter (1,9 kV) Fundamental (mA) ke-‐1 13,7


ke-‐7 0,07

!"#$ =

! ! !!! !!

!!

×100% =

( 0,132 ) 2 + ( 0.072 ) 2 13, 7 2

× 100

!"#$ =

0,00845 + 0,00245 ×100% 9,687 = 1,077 %


Gambar 27. Hasil simulasi pengukuran THDi setelah filter pasif (1,9 kV)


4.5 THDi Pada Saat Tegangan Keluaran 2,1 kV Menghitung THDi setelah pemasangan filter pasif berdasarkan pengambilan data spektrum arus dari simulasi, adalah sebagai berikut : Tabel 13. Nilai arus setelah pemasangan filter (2,1 kV) Fundamental (mA) ke-‐1 15,4

!"#$ =

! ! !!! !!

!!


×100% =

ke-‐7 0,41

( 0,26 ) 2 + ( 0.412 ) 2 15, 4 2

× 100

0,18 + 0,08405 ×100% 10,889

!"#$ =

= 4,71 % Sedangkan pada hasil simulasinya adalah :

Gambar 28. Hasil simulasi pengukuran THDi setelah memakai filter pasif (2,1kV) 4.6 THDi Pada Saat Tegangan Keluaran 2,2 kV Menghitung THDi setelah pemasangan filter pasif berdasarkan pengambilan data spektrum arus dari simulasi, adalah sebagai berikut : Tabel 14. Nilai arus setelah pemasangan filter (2,2 kV) Fundamental (mA) ke-‐1 16,8

!"#$ =

! ! !!! !!

!!

×100% =

!"#$ =


( 0,29 ) 2 + ( 0.522 ) 2

!,!"#!!,!"#$ !!,!"#

16,8 2

ke-‐7 0,52

× 100

×100% = 6,187 %



Gambar 29. Hasil simulasi pengukuran THDi setelah memakai filter pasif (2,2 kV) Dari perhitungan THDi yang didapat dari perubahan tegangan keluaran antara 1,8 kV sampai 2,2 kV, maka untuk mempermudah melihat hubungan antara keduanya bisa dilihat melalui tabel berikut : Tabel 15. Perbandingan antara tegangan keluaran dengan THDi yang muncul Keluaran Tegangan (kV)

THDi setelah filter (%)

1,8 1,9 2 2,1 2,2

0,48 1,077 4,95 4,71 6,81

Dari analisis perhitungan diatas bisa ditarik hubungan anatara THDi dengan perubahan tegangan keluaran pada ESP. Untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada gambar grafik berikut ini :

THDi Setelah Filter (%)

Tegangan Keluaran Vs THDi 8 6 4 2 0 1.7

1.8

1.9

2

2.1

2.2

2.3

Tegangan Keluaran (kV)

Gambar 30. Hubungan antara THDi setelah pemasangan filter dengan perubahan tegangan keluaran ESP THDi menurun pada saat tegangan keluaran 2,1 kV dibandingkan sebelumnya (2 kV) itu bisa terjadi karena ada 3 hal. Pertama adalah karena adanya perubahan dalam rangkaian pembangkit tegangan tinggi DC yang digunakan. Sebelumnya (2 kV) menggunakan 5 tingkatan. Sedangkan pada rangkaian (2,2 kV) menggunakan 6 tingkatan. Hal inilah yang


menyebabkan nilai THDi menurun. Faktor yang kedua adalah busur api yang terjadi lebih sedikit dibandingkan pada saat keluaran tegangan (2 kV), sehingga jika busur apinya menurun maka harmonisanya juga menurun. Disamping itu juga ada faktor lain yang bisa mempengaruhi nilai THDi menurun, yaitu faktor pembacaan dalam distorsi analyzer kurang tepat. Kemungkinan angka THDi dalam distorsi analyzer masih bergerak, namun tombol pause sudah di tekan. Seharusnya menunggu angka THDi stabil dahulu baru kemudian di tekan tombol pause. Itulah beberapa faktor yang bisa membuat THDi keluaran (2,1 kV) menurun dari sebelumnya. Untuk mengetahui hubungan antara THDi dengan tegangan keluaran secara tepat maka menggunakan analisis korelasi koefisien Pearson untuk mendapatkan nilai (r). Untuk mendapatkan nilai (r), maka berdasarkan pada tabel 4.7 perlu ditambahkan nilai peubahnya. Sehingga menjadi tabel korelasi seperti berikut ini. Tabel 16. Untuk mencari korelasi koefisien Pearson Keluaran THDi Setelah Tegangan (kV) Filter (%) X Y 1,8 0,48 1,9 1,077 2 4,95 2,1 4,71 2,2 6,81 ∑ = 10 18,027

XY 0,864 2,0463 9,9 9,891 14,982 37,6833

X2 3,24 3,61 4 4,41 4,84 20,1

Y2 0,2304 1,159929 24,5025 22,1841 46,3761 94,45303

Koefisien korelasi (r) bisa dihitung melalui rumus berikut ini : !=

! ! !!! !! !! !

! ! ! !!! !! !

! ! !!! !! !!! !! ! ! ! ! ! ! ! !!! !! !!! ! ! !!! !!

(4.2)

Dari data tabel diatas (tabel 4.8), didapatkan hasil perhitungan berikut ini. !=

5 ×37,6833 − (10)(18,027) 5(20,1) − 10 !=

!

5(94,453) − 18,027

!

8,1465 0,5 147,295 !=

8,1465 8,5818

! = 0,9492 Dari nilai (r) diatas bisa didapatkan nilai koefisien determinasi (R), yaitu sebagai berikut. (4.3) ! = !! ! = 0,9492! ! = 0,9011 = 90 % Nilai r = 0,9492 menunjukkan bahwa tegangan keluaran (peubah X) dan THDi setelah filter (peubah Y) adalah berkorelasi linier yang positif (linier searah) dan tinggi.


Nilai R = 90 % menunjukkan bahwa 90 % proporsi keragaman nilai THDi setelah filter (peubah Y) dapat dijelaskan oleh nilai tegangan keluaran (peubah X) melalui hubungan linier. 3. KESIMPULAN 1. Meskipun dirancang untuk bekerja pada 2 orde saja, Single Tuned Filter ini ternyata mampu mengurangi arus harmonic sebesar 80,388 % meskipun tidak sebesar orde aslinya. 2. Penentuan impedansi kapasitif pada filter dilakukan dengan mengatur besarnya VAR yang dibutuhkan sistem untuk memperbaiki faktor daya pada level yang diinginkan. 3. Hubungan antara THDi dengan perubahan tegangan keluaran pada ESP mengalami trend yang linier positif. Dengan r = 0,9492 dan R = 90 %, artinya bahwa semakin besar tegangan keluaran yang dihasilkan maka semakin besar juga harmonisa yang muncul. Begitu juga sebaliknya. 4. Kontribusi dari penelitian ini adalah dapat memberikan solusi dari peningkatan kualitas daya dari PLN itu sendiri terhadap gangguan harmonisa yaitu dengan penggunaan filter pasif single-tuned. 4. DAFTAR PUSTAKA 1.

S.J. Chapman, “Electric Machinery Fundamentals 4th ed”, The McGrawHill Companies Inc, New York, NY 10020.

2.

W.A. Elmore, “Protective Relaying : Theory and Applications”, ABB Power T&D Company Inc, New York, 2004.

3.

L.L. Grigsby, “Power System Stability and Control, Third Edition, Volume 5”, CRC Press, Taylor & Francis Group, 2012.

4.

R.C. Dugan, “Electrical Power Systems Quality Second Edition”, The McGrawHill Companies Inc, 2004.

5.

F.R. Paulo, “Power Systems Signal Processing for Smart Grids”, John Wiley and Sons Ltd, United Kingdom.


ANALISIS SIMULASI FILTER PASIF UNTUK MENGURANGI EFEK HARMONIK PADA ESP (ELETROSTATIC PRECIPITATOR)

Recommend Documents