KAJIAN KUALITAS DAYA PADA BANGUNAN PEMERINTAH DAN KOMERSIAL

2014 KAJIAN KUALITAS DAYA PADA BANGUNAN PEMERINTAH DAN KOMERSIAL

PUSAT TEKNOLOGI KONVERSI DAN KONSERVASI ENERGI BADAN PENGKAJIAN DAN PENERAPAN TEKNOLOGI

KAJIAN KUALITAS DAYA PADA BANGUNAN PEMERINTAH DAN KOMERSIAL PENGARAH Dr. Ir. Unggul Priyanto,M.Sc Kepala BPPT Dr. Ir. Hammam Riza,M.Sc Deputi Kepala Bidang TIEM PENANGGUNG JAWAB Dr.Ir. M.A.M Oktaufik Direktur PTKKE TIM PENYUSUN Suhraeni Syafei,ST Ir. Ifanda, M.Sc Dra. Endang Sri Hariatie Ir. Nur Aryanto Aryono Eka Rakhman Priandana,ST, MT Dr. Ferdi Armansyah Dr. Ir. Andhika Prastawa, MSEE Prof. Dr. Hamzah Hilal Agustina Putri Mayasari, A.Md Budi Ismoyo, ST Agus Suhendra, A.Md INFORMASI Bidang Rekayasa Sistem Pusat Teknologi Konversi Dan Konservasi Energi (PTKKE) Badan Pengkajian Dan Penerapan Teknologi Gedung 625, Klaster energi, kawasan PUSPIPTEK Serpong Tlp. (021). 75791366 Fax. (021). 75791366

Kajian kualitas daya pada bangunan pemerintah dan komersial

2014

DAFTAR ISI

Kata pengantar

…………………..…………………………………………………………

Executive summary

iv

…………………………………………………………………….…

v

..……………………………………………………………………

1

I. PENDAHULUAN

II. DESKRIPSI OBJEK KAJIAN 2.1 Gambaran Umum

…………………………………………………………

3

………...…………………………………………………………

3

2.1.1 Bangunan pemerintah

.…………………………………………………………

3

…..…………………………………………………………

3

2.1.3 Perkantoran swasta …..…………………………………………………………

4

2.1.4 Hotel

5

2.1.2 Pusat perbelanjaan

………………..…………………………………………………………

III. DATA PENGUKURAN 3.1 Lokasi Pengukuran

….…………………………………………………………

8

……….…………………………………………………………

8

3.1.1 Bangunan pemerintah

.…………………………………………………………

8

…………………..…………………………………………

8

3.1.3 Perkantoran swasta ……………………...………...……………………………

9

3.1.4 Hotel

10

3.1.2 Pusat perbelanjaan

…………………………………………………………………………

3.2 Hasil Pengukuran

……………………………………………………………………

IV. ANALISA PENGUKURAN

…………………………………………………………

4.1 Pengukuran Di Bangunan pemerintah

10 11

...……..……………………………………

11

4.2 Pengukuran Di Pusat perbelanjaan

………...………………………………………

12

4.3 Pengukuran Di Perkantoran swasta

………...………………………………………

15

……………………………………………………………….

16

4.4 Pengukuran Di Hotel

V. TEKNOLOGI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER (DVR)

…………………………

18

.……………………………………………………………...........

18

……………………………………………………………………………......

19

5.1 Gambaran Umum 5.2 Desain PTKKE-BPPT

i

5.3 Spesifikasi


2014

……………………………………………………………………….......

5.4 Dasar Teori DVR

19

……………………………………………………………………

20

5.5 Single Line Diagram

……………………………………………………………….

21

5.6 Rangkaian Skematik

……………………………………………………………….

22

5.7 Konfigurasi dan Sistem Kendali DVR 5.8 Voltage Sag Generator (VSG)

……………………………………………...

23

……………………………………………………….

23

5.9 Subsistem Akuisisi Data Tegangan Sumber 3 Fasa Dan Tegangan Beban

………….

25

………………………………………..

26

5.11 Sistem Penginjeksi Tegangan Kompensasi …………………………………………

27

5.12 KOnfigurasi Sistem Untuk Penguji DVR

…………………………………………

28

………………………………………………………………….

29

5.10 Subsistem Kendali Dan Pengolahan FPGA

5.13 Perangkat Kendali

VI. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

...…...………………………………………

31

6.1 Kesimpulan

………………………………………………………………………..

31

6.2 Rekomendasi

………………………………………………………………………..

32

…………...…………………………………………………………

34

DAFTAR PUSTAKA

PTKKE-BPPT

ii


2014

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1

Desain interior gedung perkantoran

……………………………………….

5

………………………………………………………...

6

Gambar 2.2

Type ruangan hotel

Gambar 2.3

Fasilitas yang tersedia di hotel

……………………………………………..

6

Gambar 3.1

Single line diagram pengukuran

…………………………………………......

8

Gambar 3.2


……………………………………………

9

Gambar 3.3


……………………………………………

9

Gambar 3.4


……………………………………………

10

Gambar 5.1

Dynamic Voltage Restorer

…………………………………………………

19

Gambar 5.2

Struktur Dasar DVR

Gambar 5.3

Single Line Diagram DVR

………………………………………………..

21

Gambar 5.4

Rangkaian Skematik DVR

…………………………………………………

22

Gambar 5.5

Konfigurasi DVR

Gambar 5.6

Struktur Dasar VSG

Gambar 5.7

Single Line Diagram VSG

……………………………………………….

24

Gambar 5.8a

Akuisisi Sinyal Sinusoidal

………………………………………………..

25

Gambar 5.8b

Akuisisi Nilai RMS Jala-jala

………………………………………………

25

Gambar 5.9

Sistem Kendali FPGA

……………………………………………………

26

Gambar 5.10

Sistem Penginjeksi Tegangan Kompensasi

Gambar 5.11

Sistem Kendali VSG

Gambar 5.12

Xilinx Spartan3AN Starter Kit

PTKKE-BPPT

………………………………………………………

20

…………………………………………………………

23

………………………………………………………

23

……………………………….

27

……………………………………………………

28

…………………………………………

29

iii


2014

KATA PENGANTAR

Sebagai tahapan akhir kegiatan tahun anggaran 2014, maka tim pelaksanaan kegiatan “Pengembangan Kajian Teknologi Smart Grid Dalam Sistem Kelistrikan Indonesia” telah menyusun buku dengan judul “Kajian Kualitas Daya Pada Bangunan Pemerintah Dan Komersial”. Buku ini berisi hasil-hasil kegiatan yang dilakukan pada tahun 2014, khususnya pengukuran kualitas daya yang telah dilakukan pada beberapa tempat, seperti : bangunan pemerintah, pusat perbelanjaan, perkantoran swasta dan hotel. Dengan selesainya penyusunan buku ini perkenankan kami selaku tim penyusun menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya serta ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan baik secara langsung maupun tidak langsung. Semoga Allah SWT mencurahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga hasil kegiatan ini benar benar dapat memberikan manfaat yang sebesar-besarnya bagi segenap masyarakat Indonesia.

PTKKE-BPPT

iv


2014

EXECUTIVE SUMMARY Sistem kelistrikan moderen tidak saja dituntut untuk dapat menyalurkan tenaga listrik secara handal, efisien dan mencukupi, tetapi juga berkualitas. Kualitas daya listrik sangat diperlukan dewasa ini terutama oleh kawsan industri, bangunan komersial dan pemerintah (bangunan data center) karena peralatan yang digunakan seperti sistem kontrol dan komputer sangat rentan terhadap kualitas daya. Karena itu telah dilakukan pengukuran kualitas daya pada beberapa bangunan komersial dan pemerintah. Pengukuran

kualitas

daya

dititikberatkan

pada

fluktuasi

tegangan,

ketidakseimbangan tegangan dan arus, harmonisa tegangan dan arus, serta faktor daya. Hasil pengukuran kualitas daya pada objek kajian diantaranya adalah : masih terdapat ketidak seimbangan beban dan arus, terjadi kerdip tegangan dalam waktu beberapa detik, terdapat harmonisa yang timbul meskipun masih dalam batas yang diijinkan dan faktor daya cenderung normal, meskipun pada lokasi tertentu kadang bersifat leading. Rekomendasi yang disarankan dari analisa pengukuran antara lain : melakukan penyeimbangan beban, memasang stabilisator untuk memperbaiki tegangan, memasang filter harmonisa untuk menurunkan harmonisa yang tinggi, namun filter yang dipilih harus dapat memperbaiki ketidak seimbangan beban atau dapat mengkompensasi arus netral sekaligus, melakukan pengecekan kapasitor bank, apakah regulatornya sudah bekerja dengan baik, memingat adanya faktor daya leading (dapat merusak peralatan karena tegangan naik).

PTKKE-BPPT

v


2014

BAB I PENDAHULUAN Sistem kelistrikan moderen tidak saja dituntut untuk dapat menyalurkan tenaga listrik secara handal, efisien dan mencukupi, tetapi juga berkualitas. Namun demikian, hingga saat ini belum ada suatu sistem baku yang berlaku umum dalam menilai kinerja pengoperasian sistem tenaga listrik. Keadaan ini terutama disebabkan terdapatnya berbagai perbedaan antara sistem yang satu dengan sistem yang lain baik dari sudut jenis maupun ukuran pembangkitan-pembangkitannya, transmisitransmisinya, distribusi-distribusinya, hingga berbagai karakteristik beban. Kriteria yang umum digunakan dalam menilai kinerja operasi sistem tenaga listrik adalah kriteria SEQ yaitu security, ekonomi, dan quality. Baik pengusaha maupun konsumen tenaga listrik haruslah memperhatikan tentang kualitas tenaga listrik ini. Ada empat alasan utama mengapa hal ini harus diperhatikan: a. Peralatan listrik berupa beban sekarang ini adalah lebih sensitif terhadap bervariasianya kualitas daya dibanding dengan beban-beban listrik sebelumnya. Banyak peralatan (beban) baru, bekerja berdasarkan pada kendali mikroprosessor dan peralatan elektronika daya yang sangat sensitif terhadap gangguan-gannguan listrik. b. Adanya penekanan pada kenaikan efisiensi sistem tenaga listrik secara keseluruhan telah menyebabkan terjadinya pertumbuhan yang berlanjut dalam penerapan peralatan berefisiensi tinggi, penggerak motor yang dapat merubah kecepatannya, dan kapasitor shunt dalam memperbaiki faktor daya untuk menurunkan rugi-rugi. Ini akan menghasilkan bertambahnya tingkat harmonik pada sistem tenaga dan telah membuat banyak orang tertarik pada dampak yang akan terjadi terhadap kemampuan sistem. c. Terjadinya peningkatan kesadaran terhadap issu kualitas daya oleh konsumen tenaga listrik. Konsumen telah mendapatkan informasi yang lebih bagus tentang issuissu memburuknya kualitas seperti terputusnya suplai daya listrik, turunnya tegangan dan transien pensaklaran dan mengharapkan pengusaha listrik untuk memperbaiki kualitas daya yang disuplai.

PTKKE-BPPT

1


2014

d. Banyak peralatan-peralatan sekarang ini terinterkoneksi pada jaringan. Dalam proses yang terintegrasi kegagalan dari sustu komponen dapat dengan mudah terjadi dan akan menimbulkan konsekwensi yang lebih besar. Permasalahan umum, seperti harmonisa, variasi tegangan jangka pendek (sags, swells,

dan

intruptions)

variasi

tegangan

jangka

panjang

(undervoltages,

overvoltages, dan intruptions), transient, ketidakseimbangan, variasi frekensi, tingginya nilai SAIDI dan SAIFI, dan losses dan lain-lain dapat menyebabkan beberapa permasalahan kepada konsumen yang memerlukan tingkat kualitas daya listrik dan keandalan yang tinggi untuk proses industri dan penggunaan peralatan listrik di gedung komersial. Salah satu penyebab permasalahan di atas adalah karena adanya kertebatasan penyediaan tenaga listrik mulai dari pembangkitan sampai penyaluran ke konsumsn. Karena itu benchmark kualitas daya perlu dilakukan begitu pula dengan penguatan daya dukung kelistrikan. Secara garis besar faktor penyebab diperlukannya kualitas daya bagi aktivitas gedung-gedung komersial yaitu: a. Interupsi yang pendek dari suplai tenaga listrik, dalam satuan milisecond. b. Interupsi tenaga listrik seringkali merupakan bencana untuk sektor jasa, hotel, mall, amussement park (taman hiburan) c. Studi kasus kerugian akibat adanya interupsi listrik, seperti di Amerika sebesar Kajian kualitas daya pada bangunan pemerintah dan komersial dilakukan di beberapa tempat, yaitu : a. Bangunan pemerintah b. Pusat perbelanjaan c. Perkantoran swasta d. Hotel

PTKKE-BPPT

2


2014

BAB II

DESKRIPSI OBJEK KAJIAN 2.1 Gambaran Umum 2.1.1 Bangunan pemerintah Bangunan pemerintah yang menjadi objek kajian kualitas daya adalah IPTEKnet dan PTIK yang berada dibawah naungan BPPT kawasan PUSPIPTEK Serpong. IPTEKnet dibentuk untuk mendukung pemerintah dalam mengembangkn jaringan infomasi Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK) dengan memanfaatkan Teknologi Informasi. Jaringan Informasi IPTEK ini merupakan sarana komunikasi dan diskusi para peneliti, masyarakat iptek dan industri dalam mendiseminasikan informasi iptek. IPTEKnet telah melakukan transformasi layanan dari ISP menjadi GCS (Government Cloud Service). Dalam menunjang transformasi tersebut pada tahun 2010 IPTEKnet telah membangun Data Center berstandar Internasional (Tier 3) di Serpong. Laboratorium Inovasi TIK ini, merupakan salah satu dari fasilitas Laboratorium BPPT Terpadu, yang terletak di klaster 3 dari 6 klaster laboratorium yang telah direncanakan dan telah dimulai pengembangannya di area Puspiptek sejak beberapa tahun yang lalu. “Pengembangan klaster laboratorium BPPT terpadu ini pada umumnya adalah untuk menunjang kegiatan kerekayasaan teknologi di BPPT, dimana teknologi informasi dan komunikasi (TIK) menjadi salah satu dari fokus bidang teknologi di BPPT. 2.1.2 Pusat perbelanjaan Pusat perbelanjaan yang menjadi objek kajian adalah salah satu mall yang terletak di Jakarta Selatan. Berdiri di atas tanah 60.000 m2 dengan luas bangunan 45.000 m2 yang terdiri atas 3 lantai. Jam kerja operasional dibagi 3 shift per hari dengan waktu 8 jam per shift. Daya beban sebesar 7500 kVA dipasok oleh PLN melalui jaringan 20 kV yang diturunkan ke tegangan rendah 220 V oleh beberapa trafo, selain itu juga disiapkan pembangkit cadangan sebesar 10850 kVA yang digunakan bila pasokan listrik dari PLN padam. Gangguan berupa short interruption, long interruption, surge dan transient, harmonic dan flicker tidak pernah terjadi dalam setahun, hanya gangguan voltage dip yang PTKKE-BPPT

3


2014

terjadi kira-kira 3 kali dalam setahun. Namun masalah kualitas daya ini tidak mengganggu jam-jam operasional perusahaan. Sumber gangguan kualitas daya yang dialami oleh fasilitas

yang ada adalah

kapasitor, motor listrik dan alat listrik masing-masing sebesar 1 % dari total gangguan. Penyebab terjadinya gangguan kualitas daya listrik adalah pasokan daya dari PLN. Proses kerja fasilitas tidak melambat atau berhenti ketika terjadi gangguan listrik, dan biasanya lama gangguan listrik tersebut hanya berlangsung selama 1 menit. Peralatan yang terpengaruh oleh gangguan kualitas daya listrik adalah kabel listrik. Untuk mengatasi masalah kualitas daya telah dipasang harmonik filter. Pada motor-motor (lift dan elevator) dan pompa telah dipasang variable speed drive juga kapasitor bank sebesar 6 x 1420 kVAr. 2.1.3 Perkantoran swasta Kajian kualitas daya pada gedung perkantoran swasta dilakukan di gedung yang dibangun oleh pengembang properti komersial terkemuka di Indonesia, terkenal dengan desain canggih, perencanaan ruang yang efisien dan keunggulan operasional yang berlokasi di Jl. Jenderal Gatot Subroto. Gedung perkantoran ini memiliki 57 lantai serta didesain dengan keanggunan dan detail yang tak tertandingi oleh beberapa bangunan lainnya. Mengunakan marmer Italia halus dan kayu Lacewood Australia yang indah, dengan aksen emas, kuningan dan baja. Dengan

kemampuan jaringan nirkabel cepat dan infrastruktur serat optik yang kuat,

pembangkit listrik dengan kapasitas siaga 145%, sehingga memastikan bahwa bisnis beroperasi di lingkungan yang paling aman dan efisien. Perencanaan ruang yang efisien dan fleksibel, AC dan sistem kabel listrik juga desain sedemikianrupa sehingga penyewa mampu melakukan penghematan biaya.

PTKKE-BPPT

4


2014

Gambar 2.1 Desain interior gedung perkantoran

Gangguan berupa voltage dip paling sering terjadi dengan frekuensi sebanyak 24 kali setahun, sedangkan short interruption dan long interruption terjadi kira-kira 4 kali dalam setahun. Meskipun demikian pihak PT. Sanggarcipta Kreasitama menilai puas dengan keandalan listrik yang ada pada pasilitas mereka meskipun sangat mengganggu jam-jam operasional perusahaan. Penyebab terjadinya gangguan kualitas daya listrik adalah pasokan daya dari PLN. Akibatnya circuit breaker trip, data elektronik hilang dan motor atau alat proses lainnya berhenti berfungsi. Proses kerja melambat akibat gangguan kualitas daya listrik. Biasanya lama gangguan listrik tersebut berlangsung selama 30 detik. Peralatan yang terpengaruh oleh gangguan kualitas daya listrik adalah peralatan elektronik. Untuk mengatasi masalah kualitas daya telah dipasang back up generator dan UPS. Pada motor-motor (lift) telah dipasang variable speed drive selain itu telah digunakan 10 unit kapasitor bank. 8 unit dengan kapasitas 600 kVAr dan selebihnya 300 kVAr. 2.1.4 Hotel Hotel yang menjadi objek kajian kualitas daya adalah salah satu hotel yang terletak di jantung Pluit dan memungkinkan akses mudah ke berbagai tempat belanja dan hiburan di Jakarta. Menyediakan 2 jenis kamar tidur antara lain, delux room dengan luas 35 m2 dan suite room dengan luas 70 m2. Dilengkapi dengan fasilitas LCD TV dengan saluran kabel

PTKKE-BPPT

5


2014

premium, mini bar , teh / kopi, High Speed Wi-Fi, IDD telepon dan brankas serta Keamanan dengan menggunakan kunci sistem kartu elektronik.

Deluxe room

Suite room

Gambar 2.2 Type ruangan hotel

restaurant

bar and lounge

Kolam renang

Ruang rapat

Gambar 2.3 Fasilitas yang tersedia di hotel

PTKKE-BPPT

6


2014

Gangguan berupa short interruption, surge dan transient, harmonic dan flicker terjadi 1 kali dalam setahun, sedangkan gangguan voltage dip dan long interruption masingmasing terjadi kira-kira 2 dan 3 kali dalam setahun. Gangguan kualitas daya tersebut menyebabkan manager kelistrikan hotel menilai antara puas dan tidak puas dengan keandalan listrik pada fasilitas mereka. masalah kualitas daya ini mengganggu jam-jam operasional perusahaan. Sumber gangguan kualitas daya yang dialami oleh fasilitas yang ada di hotel tempat kajian adalah kapasitor, contacs dan relays, motor listrik, alat listrik, alat penerangan/lampu. Sumber gangguan terbesar adalah alat penerangan/lampu sebesar 53 % dari total gangguan. Penyebab terjadinya gangguan kualitas daya listrik adalah instalasi sendiri dan pasokan daya dari PLN dengan persentasi masing-masing sebesar 50 % dari total gangguan. Konsekuensi akibat terganggunya kualitas daya listrik adalah komputer dan alat lainnya rusak, data elektronik hilang, lampu mengalami flicker, blink atau dim, motor atau alat proses lainnya rusak, relays dan contactors nuisance tripping. Secara keseluruhan proses kerja dan fasilitas melambat atau berhenti sama sekali ketika terjadi gangguan kualitas daya listrik dan biasanya lama gangguan listrik sekitar 1 jam. Peralatan yang yang terpengaruh oleh gangguan kualitas daya listrik adalah motor listrik, peralatan elektronik, peralatan penerangan/lampu, telekomunikasi dan jaringan, relays dan contactors, UPS. Untuk mengatasi masalah pada kualitas daya telah dipasang back up generator, UPS, voltage stabilizer dan kapasitor bank sebesar 2 x 800 kVAr.

PTKKE-BPPT

7


2014

BAB III DATA PENGUKURAN 3.1 Lokasi Pengukuran 3.1.1 Gedung pemerintahan Pengukuran kualitas daya di gedung pemerintahan dilakukan pada panel utama, selama 13 hari dari tanggal 5-13 Mei 2014 dan 23-26 Mei 2014

Panel PP. AC 01 ELC

Titik Pengukuran Panel Utama

Panel PP 01 ELC

PLN 20 kV

Panel LP 01 ELC

Gambar 3.1 Single line diagram pengukuran

3.1.2 Pusat perbelanjaan Pengukuran kualitas daya di salah satu pusat perbelanjaan dilakukan pada 7 titik. Ketujuh titik pengukuran dapat dilihat pada single line diagram gambar 3.2. Pengukuran pada sisi PLN 20 kV dilakukan selama 3 hari sedangkan pengukuran pada 6 titik LVMDP hanya sekitar 3 jam.

PTKKE-BPPT

8

Kajian kualitas daya pada bangunan pemerintah dan komersial Panel 1 2000 kVA

2014

Titik Pengukuran

Tenant, Penerangan, dll

Panel 4 2000 kVA

Titik Pengukuran AC, Pompa, Lift, Eskalator, Kompressor,dll

Titik Pengukuran Panel 5 2000 kVA

Time Zone, Big tenant, Pompa, Lift, Chiller, Metro, AHU, Busduct, dll

Titik Pengukuran PLN 20 kV Panel 7 2000 kVA

Titik Pengukuran Chiller, busduct, dll

Panel 8A 2000 kVA

Titik Pengukuran Metro,Chiller, dll

Titik Pengukuran Panel 8B 2000 kVA

Gambar 3.2 Single line diagram pengukuran

3.1.3 Perkantoran swasta Pengukuran kualitas daya di gedung perkantoran swasta dilakukan pada 2 titik. Selama 5 hari. Titik pengukuran dapat dilihat pada single line diagram berikut.

TR - 1

Titik Pengukuran

…..

Titik Pengukuran

Lift dll

PLN

TR - 2

Gambar 3.3 Single line diagram pengukuran Pengukuran pada titik 1 dilakukan pada tanggal 2 – 4 Juni 2014 dan pada titik 2 tanggal 4 – 6 Juni 2014.

PTKKE-BPPT

9


2014

3.1.4 Hotel Pengukuran kualitas daya di Hotel dilakukan pada 2 titik. Titik pengukuran dapat dilihat pada single line diagram berikut.

Putri 1 1500 kVA

Titik Pengukuran I

Tower A ( Hotel dan Apartemen )

Titik Pengukuran II

Tower B ( Hotel dan Apartemen )

PLN 2075

Putri 2 1500 kVA

Gambar 3.4 Single line diagram pengukuran Pengukuran pada masing-masing titik pengukuran dilakukan selama 3 hari. Pengukuran pada titik I dilakukan dari tanggal 28 – 30 Mei 2014, sedangkan pengukuran pada titik II dilakukan pada 30 Mei – 1 Juni 2014.

3.2 Hasil Pengukuran Pengukuran dilakukan dengan menggunakan alat ukur hioki tipe 3196. Hasil-hasil pengukuran dapat lihat pada lampiran-lampiran yaitu : a. Gedung pemerintahan pada lampiran a b. Pusat perbelanjaan pada lampiran b c. Perkantoran swasta pada lampiran c d. Hotel pada lampiran d

PTKKE-BPPT

10


2014

BAB IV ANALISA PENGUKURAN 4.1 Pengukuran Di Gedung Pemerintahan Analisa pengukuran yang dilakukan pada tanggal 5-13 Mei 2014 antara lain : a. Daya beban yang diperoleh dari pengukuran selama 8 hari yaitu pembagian beban yang tidak sama antar fasa. Beban pada fasa S lebih besar dari fasa R dan fasa T. Kenaikan beban yang bervariasi pada hari dan jam kerja : Waktu

Pada hari kerja Fasa R (KW)

Fasa S (KW)

Fasa T (KW)

06:00 - 18:00

8,5-16,43

12,37 - 21,57

6,63 -14,11

18:01 - 05:59

6,9 - 12,22

11,49 - 16,18

6,76 - 9,6

Waktu

Pada hari libur Fasa R (KW)

Fasa S (KW)

Fasa T (KW)

06:00 - 18:00

8,82–13,68

11,42- 18,29

6,72 – 13,37

18:01 - 05:59

7 – 10,07

10,46 – 13,79

6,67 – 9,6

Pengukuran pada tanggal 5 Mei terjadi penurunan beban sesaat pada jam 14:05 sebesar (Fasa R= 860W, Fasa S=210W, dan Fasa T=70W), tetapi tegangan masih berkisar 209-213 Volt. Terjadi kenaikan tegangan yang besar mencapai 244 Volt pada saat malam hari. terjadi kecenderungan penurunan sesaat diantara jam 06:00 dan jam 18:00 sebesar 5,58 KW. b. Daya reaktif juga bervariasi dari 0.46-7,58 KVAr. c. Faktor daya bervariasi antara 0,82 - 0,99% d. Magnetude ketiga tegangan tidak sama tinggi. e. Tegangan pada beberapa saat melampaui batas tegangan yang dibolehkan (231 volt). f. Unbalance tegangan bervariasi antara 0,85-1,58 %. PTKKE-BPPT

11


2014

g. Terjadi ketidak seimbangan arus baik magnetude maupun fasanya, antara 7,87 20,12%. tetapi pada 12-13 mei sekitar 1,71 - 17,8% h. THD tegangan bervariasi dari 1,4-3,1 %. Analisa pengukuran yang dilakukan pada tanggal 23-26 Mei 2014 antara lain : a. Daya beban yang didapat dalam pengukuran selama 4 hari yaitu pembagian beban yang tidak sama antar fasa. beban mengalami kenaikan yang berfariasi pada Fasa R (8,61-21,56 KW), Fasa S (9,92-23,09KW), dan Fasa T (9,77-24,91KW). b. Daya reaktif juga bervariasi, pada Fasa R (3,4-10,32 KVAr), Fasa S (2,44-6,86 KVAr), dan Fasa T (2,58-10,38 KVAr). c. Faktor daya berfariasi, Pada fasa R (0,85 - 0,95), Fasa S (0,94 - 0,98), Fasa T (0,91 0,97). pada fasa T setiap pada jam berkisar 17.40 turun sesaat 0.90 d. Magnetude ketiga tegangan tidak sama tinggi. Tegangan Fasa T lebih tinggi dari Fasa R dan Fasa S, tegangan fasa T biasa mencapai tegangan 235 Volt. e. Unbalance tegangan bervariasi antara 0,95-1,55 %. f. Terjadi ketidak seimbangan arus baik magnetude maupun fasanya, antara 1,7 14,78%. g. THD tegangan bervariasi dari 1,18 -3,09 %.

4.2 Pengukuran Di Pusat Perbelanjaan Analisa pengukuran yang dilakukan pada tujuh panel di pusat perbelanjaan antara lain : a. Pengukuran di panel PLN 20 kV •

Frekuwensi bervariasi sekitar 49,65 sampai 50,35

•

Tegangan fasa T lebih rendah di banding fasa lainnya, perbedaannya sekitar 4,64 %. Tegangan kerdip terjadi pada 16 Mei 2014 jam 10.50 dimana fasa S jatuh sampai 12,5 kV.

•

Daya beban mengalami penurunan sekitar pukul 22.00 – 07.24 setiap hari. Kemudian perlahan-lahan meningkat sekitar pukul 07.24 kemudian cenderung tetap 2 MW per fasa sekitar pukul 10.00 – 22.00

PTKKE-BPPT

12

•


2014

Daya reaktif cenderung stabil sebesar 0,4 MW/fasa dari jam 10.39 – 20.57 dan menurun 0,18 pada jam 20.57 – 22.02. Namun pada 16 Mei jam 11.50 daya reaktif fasa S tiba-tiba naik drastis sampai 0,85 MVAr.

•

Faktor daya cenderung stabil sekitar 0,98 namun mengalami penurunan sekitar pukul 22.00 – 07.30 setiap hari.

•

Unbalance tegangan cenderung stabil sekitar 0,35 namun pada 16 Mei pukul 10.50 naik drastis hingga 0,85 MVAr

•

Unbalance arus bervariasi antara 0,5 – 5,8 %

•

THD tegangan bervariasi dari 0,8 – 2,3 %

•

THD arus mencapai nilai tertinggi 15 % pada 18 Mei 2014 jam 02.00

b. Pengukuran di panel LVMDP 1 •

Daya beban di panel 1 menaik pada jam 10.00 dan pada pukul 11.00 sekitar 1,07 MW cenderung tetap.

•

Fluktuasi daya reaktif tidak terlalu besar.

•

Faktor daya bervariasi dari 0.972 sampai dengan 0.983

•

Tegangan fasa T lebih tinggi dibanding fasa lainnya, perbedaannya sekitar 0,76 %.

•

Unbalance tegangan bervariasi antara 0,4 sampai dengan 0,5 %.

•

Terjadi ketidak seimbangan arus baik magnetude maupun fasanya, perbedaannya sebesar sekitar 7,84 %.

•

THD tegangan bervariasi dari 1,3 – 1,8 %

c. Pengukuran di panel LVMDP 4 •

Daya beban di panel 4 menurun mulai pada jam 21.00 – 05.00 sampai sekitar 50 kW .

•

Daya reaktif juga turun pada saat itu bahkan bersifat leading.

•

Faktor daya 1 atau sekitar 1, hanya pada pukul 22.40 -23.15 bersifat kapasitif.

•

Kedua tegangan fasa S danT lebih tinggi dibanding fasa R, perbedaannya sekitar 0,75 %.

•

Unbalance tegangan bervariasi antara 0,4-0,5 %.

•

Terjadi ketidak seimbangan arus baik magnetude maupun fasanya, walaupun perbedaannya kecil.

•

THD tegangan bervariasi dari 0.9-2.3 %

PTKKE-BPPT

13


2014

d. Pengukuran di panel LVMDP 5 •

Daya beban di panel 5 pada jam 13.45 – 15.50 berfluktuasi sekitar 1,05 -1,16 MW.

•

Daya reaktif juga bervariasi dari 0.225-0.253 MVAr.

•

Faktor daya sekitar 0.974-0.980.

•

Magnetude ketiga tegangan tidak sama tinggi.

•

Unbalance tegangan bervariasi antara 0,3-0,4 %.

•

Terjadi ketidak seimbangan arus baik magnetude maupun fasanya, antara R dan T 4,57 %.

•

THD tegangan bervariasi dari 1-2 %.

e. Pengukuran di panel LVMDP 7 •

Daya beban di panel 7 pada jam 10.33 – 13.26 berfluktuasi sekitar 1,10 – 1.25 MW.

•

Daya reaktif juga bervariasi dari 0.590 - 0.701 MVAr.

•

Faktor daya cenderung stabil, pada nilai 1. Namun pada jam 10.48 turun 0,96 dan kembali kenilai 1 pada jam 11.02.

•

Magnetude tegangan fasa T lebih tinggi disbanding kedua fasa lainnya.

•

Unbalance tegangan mencapai 0,6 %, bahkan pernah mencapai 0,8 %.

•

Arus pada fasa T lebih rendah dibandingkan dengan arus pada kedua fasa lainnya.

•

THD tegangan bervariasi dari 1,5 - 3 %.

f. Pengukuran di panel LVMDP 8a •

Daya beban di panel 8 menurun mulai dari jam 15.30 – 16.15 hingga mencapai 7,18 MW.

•

Daya reaktif juga menurun dari 1.36 -0.701 MVAr.

•

Faktor daya cenderung stabil, pada pukul 15.35 naik 0,99 kemudian turn 0,98 pada pukul 15.40 selanjutnya pada pukul 16.15 turun lagi 0,98.

•


•

Unbalance tegangan bervariasi antara 1.29 - 0,7 %.

•

Terjadi ketidak seimbangan arus baik magnetude maupun fasanya, antara S dan T 3,51%.

•

THD tegangan bervariasi dari 1,5 – 2,5%.

PTKKE-BPPT

14


2014

g. Pengukuran di panel LVMDP 8b •

Daya beban di panel 8b menurun mulai dari jam 15.30 – 15.55 hingga mencapai 7,08 MW, kemudian pada jam 16.00 meningkat sekitar 7,14 MW dan kembali turun pada pukul 16.10 sekitar 7,09 kemudian meningkat lagi pada jam 16.15 sekitar 7,07 MW.

•

Daya reaktif menurun dari 1,30 – 1,25 MVAr.

•

Faktor daya pada pukul 15.30 naik 0,99 kemudian turun 0,98 pada pukul 15.40 selanjutnya cenderung stabil dan pada pukul 16.10 turun lagi 0,98.

•


•

Unbalance tegangan relative konstan.

•

Terjadi ketidak seimbangan arus baik magnetude maupun fasanya

•

THD tegangan cenderung stabil antara 1,48 – 1,88 %

4.3 Pengukuran Di Perkantoran Swasta Analisa pengukuran di gedung perkantoran swasta yang dilakukan pada dua titik antara lain: a. Pengukuran pada titik 1 Hasil analisa pengukuran pada panel yang di tandai titik 1 (gambar 3.1) adalah sebagai berikut : 1. Frekuwensi bervariasi sekitar 49,67 Hz sampai 50,39 Hz. 2. Tegangan hampir konstan, berkisar antara 217 – 233 V. namun pada pukul 16.39 mengalami penurunan hingga mencapai 191.51 V (12.95 %) 3. Kecenderungan penurunan beban sekitar pukul 16.00 – 22.00 kemudian stabil dari pukul 22.00 – 04.00 sekitar 235 kW setelah itu naik lagi sekitar pukul 07.30 setiap hari. Beban maksimal adalah sekitar 454 kW dan beban minimum adalah sekitar 225 kW. 4. Terjadi penurunan arus tiba-tiba pada pukul 16.40 dari 1872 Amper ke 1269 Amper (32.21 %) selama 2 menit. 5. Faktor daya cenderung stabil sekitar 0,98 namun pada saat terjadi kerdip turun hingga mencapai 0.85. 6. THD arus bevariasi antara 3.06 – 5.52 %, namun pada saat terjadi kerdip THD arusnya tinggi mencapai 92 %.

PTKKE-BPPT

15


2014

7. THD tegangan bervariasi dari 0,8 – 2,3 %. THD tegangan mencapai nilai tertinggi 15 % pada 18 Mei 2014 jam 02.00 b. Pengukuran di titik 2 Hasil analisa pengukuran pada panel yang di tandai titik 2 (gambar 3.1) adalah sebagai berikut : 1. Frekuwensi bervariasi sekitar 49,63 Hz sampai 50,43 Hz. 2. Tegangan bervariasi antara 217 – 235 V. Tegangan maksimum yang diperbolehkan adalah +5% atau sebesar 131 V. 3. Kecenderungan penurunan beban tiba-tiba sekitar pukul 16.54 dan akan naik lagi pada pukul 05.54 setiap hari. 4. Terjadi penurunan arus tiba-tiba sekitar 460 Amper pada pukul 16.54 dan naik kembali sekitar pukul 05.52 setiap hari. 5. Faktor daya sekitar 0,88 namun pada pukul 3.58 turun mencapai 0.68 6. THD arus tinggi bevariasi antara 4.44 – 28.12 %. 7. THD tegangan bervariasi dari 0,8 – 2,3 %. THD tegangan mencapai nilai tertinggi 15 % pada 18 Mei 2014 jam 02.00. 4.4 Pengukuran Di Hotel a. Pengukuran di titik I pada tanggal 28 - 30 Mei 2014 Hasil analisa pengukuran pada panel yang ditandai dengan nama titik 1 (gambar 3.1) adalah sebagai berikut : 1. Frekuwensi bervariasi antara 49,66 Hz sampai 50,34 Hz 2. Tegangan fasa T lebih rendah di banding fasa lainnya, perbedaannya sekitar 2,26 %. 3. Arus fasa R lebih besar dibanding dengan fasa lainnya mencapai 468 Amper, sementara fasa S dan fasa T hampir berhimpit. 4. Daya reaktif masing-masing fasa tidak sama dan yang paling tinggi fasa R mencapai 0,5 MVAr. 5. Faktor daya cenderung stabil antara 0,92 – 0,98 namun kadang bersifat leading. 6. THD tegangan bervariasi antara 0,47 – 1,40 %. Dimana fasa R lebih tinggi dibanding dengan fasa lainnya yaitu sebesar 1,40%. PTKKE-BPPT

16


2014

7. THD arus fasa R dan fasa S hampir berhimpit sedangkan fasa T lebih tinggi dari fasa yang lain dan nilai tertinggi mencapai 17,58 %

b. Pengukuran di titik II pada tanggal 30 Mei – 1 Juni 2014

Hasil analisa pengukuran pada panel yang ditandai dengan nama titik 2 (gambar 3.1) adalah sebagai berikut : 1. Frekuwensi bervariasi antara 49,55 Hz sampai 50,44 Hz 2. Tegangan fasa T lebih rendah di banding fasa lainnya, perbedaannya sekitar 1,88 %. 3. Arus fasa R lebih besar dibanding dengan fasa lainnya mencapai 767 Amper, sementara fasa S dan fasa T hamper berhimpit. 4. Daya reaktif masing-masing fasa tidak sama dan yang paling tinggi fasa R mencapai 0,92 MVAr. 5. Faktor daya cenderung stabil antara 0,83 – 1 6. THD tegangan bervariasi antara 0,46 – 1,39 %, dimana fasa R dan fasa S hampir berhimpit sedangkan fasa T lebih rendah dibangding fasa lainnya. Nilai THD tegangan terendah pada fasa T mencapai 0,46 %. 7. THD arus tertinggi berada di fasa T dengan nilai mencapai 14,11 %.

PTKKE-BPPT

17


2014

BAB V TEKNOLOGI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER (DVR)

5.1 Gambaran Umum Pengoperasian sistem tenaga listrik secara ekonomis dan efisien sangatlah penting untuk dapat memperoleh keuntungan dan mengembalikan modal investasi. Efisiensi yang maksimum akan dapat mengurangi biaya produksi setiap kilowatthour yang diproduksi dan disalurkan ke pelanggan. Energi listrik yang dibangkitkan idealnya didistribusikan dengan tingkat losses yang serendah mungkin dan keandalan dan kualitas yang sebaik mungkin. Saat ini losses pada jaringan distribusi masih relatif cukup besar dan keandalan serta kualitas yang diterima pelanggan, terutama industri masih belum memuaskan pelanggan. Jenis gangguan yang mempengaruhi keandalan dan kualitas tenaga listrik bermacammacam, sehingga langkah penanganannya pun tidak sama. Selain itu durasi atau lamanya gangguan juga akan mempengaruhi pemilihan jenis alat untuk mengatasi gangguan tersebut. Diantara berbagai macam fenomena gangguan, yang paling banyak terjadi adalah kedip tegangan (Dip), yaitu turunnya tegangan tiba-tiba (sag) dalam waktu kurang dari 1 cycle hingga beberapa cycle. Namun, hanya karena durasi gangguan beberapa milisecond tersebut dapat menyebabkan produksi berhenti. Penyebab dari gangguan kedip tegangan 80% adalah karena faktor alam, seperti petir, pohon tumbang atau ranting yang mengenai jaringan distribusi dsbnya. Penyebab lainnya adalah karena adanya beban-beban besar yang masuk ke jaringan. DVR merupakan perangkat untuk merestorasi atau mengkompensasi tegangan listrik beban yang beroperasi saat terjadi kedip (sag) pada tegangan sumbernya. DVR digunakan pada daerah industri yang membutuhkan kualitas daya yang signifikan dengan tujuan mereduksi potensi kegagalan proses produksi yang disebabkan oleh turunnya tegangan sumber listrik sesaat. Prinsip kerja DVR mirip dengan Uninterruptible Power Supply (UPS) namun dengan beberapa keunggulan dan kekurangan.

PTKKE-BPPT

18


Gambar 5.1

2014

Dynamic Voltage Restorer

Keunggulan DVR tidak menggunakan baterai sehingga nilai investasinya lebih rendah daripada UPS. Selain itu, respon dinamis DVR jauh lebih cepat daripada UPS, karena DVR menggunakan saklar solid-state dengan jeda penyaklaran hingga orde nanodetik. DVR memiliki keterbatasan tidak dapat mengkompensasi kegagalan kualitas daya lebih dari 1 menit karena didesain hanya untuk mengatasi kedip tegangan, bukan untuk outage atau interupsi pemadaman dengan durasi panjang. 5.2 Desain Prototip DVR yang akan didesain harus: a. Minimal berkapasitas 10 kWatt. b. Untuk sistem jala-jala 3-fasa 220V/380V 50 Hz. c. Mampu mengatasi kedip dan lonjakan tegangan minimal selama 1 detik. d. Memiliki HMI supaya bisa direkonfigurasi. e. Lebih murah daripada UPS 5.3 Spesifikasi Dari hasil justifikasi dan desain, akhirnya diputuskan untuk menetapkan spesifikasi prototip yang akan didesain sebagai berikut: a. Power Line

: 10 kWatt, 220V/380V 3-phase, 50 Hz

b. DC Compensator

: Electrolytic Double Layer Capacitor 11 Farad / 520 V

c. AC Compensator

: 3X step up 1:4 injection transformer 10 kWatt / 220 Vsec

PTKKE-BPPT

19


d. Switching Device

: 3-phase H-Bridge MOSFET 600 V/30 A

e. Output Filter

: L-C series

f. Main Controller

: Xilinx Spartan3AN FPGA

g. HMI

: Industrial PC with LCD and touchscreen

h. Sag/swell Compensation

: Max. 50 cycle (1 second)

2014

5.4 Dasar Teori DVR

Gambar 5.2 Struktur Dasar DVR

Struktur dasar dari DVR ditampilkan dalam gambar 5.2.Struktur ini dibagi menjadi enam bagian: a. Energy Storage Unit: Digunakan untuk penyimpanan energi dalam bentuk searah (DC).Baterai atau penyimpanan energi magnet superkonduktor (SMES) atau kapasitor super dapat digunakan sebagai perangkat penyimpanan energi. Unit ini bertugas memasok kebutuhan daya nyata sistem ketika DVR digunakan untuk kompensasi. b. Capacitor: DVR memiliki kapasitor filter besar untuk menstabilkan tegangan DC input untuk inverter. c. Inverter: Sistem Inverter digunakan untuk mengkonversi dari tegangan DC kebentuk AC. Inverter sumber tegangan (VSI) dengan tegangan rendah,arus tinggi, dan injeksi transformator step-updigunakan untuk tujuan ini dalam teknik kompensasi DVR. PTKKE-BPPT

20


2014

d. Filter Pasif: Penyaring/filter digunakan untuk mengubah bentuk gelombang PWM Inverter menjadi gelombang sinusoidal. Hal inidicapaidenganmenghilangkankomponenharmonik yang

tidakdiinginkanyang

dihasilkanoleh

VSI.

Komponenharmonikordetinggiakan

mendistorsikompensasitegangan output. e. By-Pass Switch: Ini digunakan untuk melindungi inverter dari lonjakan arus saat terjadi kegagalan unit. Dalam hal kesalahan atau hubungan pendek pada bagian hilir (sekunder trafo injeksi),perubahan DVR kedalam kondisi bypass dimana Inverter VSI dilindungi dariarus berlebih yang mengalir melalui saklar semi konduktor daya.Rating inverter DVR menjadi faktor pembatas normal arus beban gulungan primer dan dipantulkan kegulungan sekunder dari seri penyisipan transformator. Untuk arus yang melebihi rating, skema bypass ini dibuat untuk melindungi perangkat elektronik VSI. f. Voltage Transformers Injeksi: Dalam sistem tiga fasa, baik transformatorfasa-tunggal atau satu unit transformator tiga fasa dapat digunakan untuk menginjeksi tegangan. 5.5 Single Line Diagram

DVR BOARD

MOSFET H-BRIDGE

FPGA

HMI

Gambar 5.3 Single Line Diagram DVR

Keterangan: a. Catu daya utama sistem didistribusi oleh DVR BOARD, dengan perincian sebagai berikut: o +15 Volt dan +5 Volt untuk MOSFET DRIVER. o +5 Volt untuk FPGA. PTKKE-BPPT

21

2014


o +12 Volt, +5 Volt, -5 Volt dan -12 Volt digunakan untuk Data Acquisition. b. Sinyal input berupa tegangan sinus sumber, sinus beban dan RMS beban tiap fasa dan frekuensi jala-jala dikirim dari Data Acquisition menuju FPGA setelah dikonversi ADC. c. Data digital berupa data tegangan

sumber, tegangan beban

dan tegangan

pengkompensasiyang diolah di FPGA dikirim ke HMI untuk ditampilkan. d. HMI mengirim tegangan keluaran referensi yang diinginkan user. e. Sinyal PWM dari FPGA dikembalikan ke BOARD DVR dibagian H-Bridge Driver. f. Sinyal H-Bridge Driver di BOARD DVR digunakan untuk men-drive MOSFET HBRIDGE.

5.6 Rangkaian Skematik U11A 1

VDD T4 115V

3 VOP AGND +12V

C21 +12V

T1 115V

6 B

5 R82 10K

470nF

R87 10K

1 R16 7 U21B 10K TL084N AGND

-12V 6V

AGND

0V 6V

R13 10K C1 470nF

R4 10K R1 39K

CAV

R28

8 +12V 7 C36 100nF

6

1K

A

R10 10K

1 U1A 75K TL084N

AGND

R40 1 U5A 5K6 TL084N C51 10nF

A

3 R34 20K

13 CH0

1 2 3 4 5 6 7 8 12 11

CH0

R23 C12 10K 10nF

AGND

20

CH0 VDD CH1 CH2 DIN CH3 CH4 SCLK CH5 DOUT CH6 SSTRB CH7 REFADJ SHDN REF CS GND VSS VL

CD4081BCN

GND LR C99 100nF

100

+3.3V

8 U21C 10K TL084N

11

R88 10K

AGND

-12V AGND

R14 10K C3 470nF

R6 10K R2 39K

+VS

CF

OUT

-VS

CAV

+12V 7

B

R11 10K

R19

7 U1B 75K TL084N

C37 100nF

6

1K

6

R31

R35 20K

Header 6X2

R41 7 U5B 5K6 TL084N C52 10nF

R25 C13 10K 10nF

AGND

AGND

+3.3V

6V

0V

0V

LS

R89 10K

R20

14 U21D 10K TL084N AGND

-12V AGND

100

3 OPT4 TLP550

6V

R15 10K C5 470nF

R8 10K R3 39K

0V 0V BLOCK AVB 1,5/2/6 C6 470nF

TX

C

R21 8 U1C 75K TL084N

CF

OUT

-VS

CAV

R12 10K

A

C107 -12V 100nF

SX D15 BAT85

AGND

12

D

U1D 14

SD

1

C60 1uF/Tant

+3.3V R74 100

VDD 11

10

5

U14B

+ GND -

HT

CD4069UBCN

R67 10/2W

GATE_SH2 1 2

VSS NC NC

R68 10/2W

C86 C95 47uF 100nF

14 3 2 1

C87 100nF

GATE_TH1 1 2 + -

R69 10/2W

GATE_TL2 1 2 + -

6 GND

100

OPT6 TLP550

GND

D3 LM337T 1N4001 3 IN OUT ADJ R49 120 R51

2

-12V

VDD

-VCC

AGND

LT

3

LM7805CT VDD 1

OUT IN GND

100

U10F 13

GND 12

8

U14C

GND

UF4007

VDD HIN SD LIN

13 4 8

HO VB VS NC VCC COM LO

VSS NC NC

10

7 6 5

R59 4K7 +3.3V R77 100

R71 10/2W

GATE_TH2 1 2

VDD

13

VOP

RUN

1 2 + -

GND

11

C58 15 GND 470uF

C89 100nF

GATE_TL1

U12D 12

VDD

GND

10/2W

+ -

CD4081BCN

1 2

R70

C88 C96 47uF 100nF

14 3 2 1

IR2110

9

POWER2

O4

Socket

9 10 100nF 11 12

9 CD4071BCN

OPT7 TLP550

U20

C72 10

R58 4K7 +3.3V R76

D11

C71VDD 10uF

GND

U12C 8

VOP C61 1uF/Tant

360

U7

Socket

NC VCC COM LO

7 6 5

CD4081BCN

CD4069UBCN

Socket

1 2 + -

-12V

+3.3V

O3

GATE_SL1

+3.3V R75

U9

ST

O2

HO VB VS

IR2110

4 R57 4K7

1 2 3

AGND

VOP

O1

C85 100nF

UF4007

VDD HIN SD LIN

13 4 8

U10E

VOP POWER1

C54 470uF

10

14

10/2W

D10

9 10 100nF 11 12 GND

+12V

C50 100nF

CT QT

18

R66

C84 C94 47uF 100nF

14 3 2 1

U19

C70

6 CD4071BCN

C47 100nF

Socket AGND

NC VCC COM LO

VSS NC NC

7 6 5

C69VDD 10uF

GND

4 GND

C35 -VCC 100nF

D13 BAT85

HO VB VS

IR2110

U12B 5

OPT5 TLP550

PLLS

AGND

2

UF4007

VDD HIN SD LIN

13 4 8

GND

DT

19 15 16

D12 BAT85 R93

VCC

R48 120 R50

4 20 17

AGND

AGND

10K TL084N

C8 -12V 100nF

1N4001 2

AGND

AGND C7 100nF

U14A

AGND CH2

2

13

PLLT

AGND

4

D14 BAT85

U21A R94 1 10K TL084N

AGND

OUT ADJ

C55 470uF 4.7uF

VCC


C32 13 4.7uF 9 C29 4.7uF MAX1202

+3.3V

AGND

LM317T

IN

C44 1 2 3 4 5 6 7 8 12 11

+12V C106 100nF

11

3

R36 20K

1 2

GND

360

R42 8 U5C 5K6 TL084N C53 10nF

C

10

1K

5

ADC3

C20 10nF

11

4

2 TX

6

9

R33

10/2W

GATE_SL2

VOP

20K

10uF

AGND

+3.3V

C38 100nF

R98 C109 10K 10nF

AGND

+12V

3

+12V

R39

AGND

-12V

AGND

7

1K

1 2 + -

R65

+ -

-12V

AGND

9 10 100nF 11 12 3

AGND

R27 C14 10K 10nF

1

U18

C68

CD4081BCN

C26

AGND

8 CD4069UBCN

D2

AD736JN

CH2

9 10

R9 10K

4

0V

11

0V 115V

+VS

+12V

C83 100nF

GATE_SH1

D9

C67VDD 10uF

GND

CD4071BCN GND

R56 2K2

100nF

10/2W

+ -

VDD

R32

8

VSS NC NC

R64

C82 C93 47uF 100nF

14 3 2 1

11

+3.3V

+12V

COM

VIN

33uF

75K

+12V

1 2

R26 3 390 -12V 4 C17

C11 100nF R95

GRID_T

NETRAL

2

CC

NC VCC COM LO

7 6 5

GND

2

9

1

D

12 R86 10K

0V 0V BLOCK AVB 1,5/2/6 C105 470nF T2 115V 6V

1

13

1 2

CD4081BCN U12A 1

C46 100nF

11

R80 39K

4

R85 10K

11

C104 470nF

6V

10/2W

GATE_RH2

CD4071BCN U13D 12

+3.3V R73

SS

14

HO VB VS

IR2110

U10D

C41 10uF

1 2 + -

R63

13

CS QS

18

13 4 8

GND

UF4007

VDD HIN SD LIN

9

VDD AGND R55 4K7

U8

115V

U13C

CD4081BCN U11D 12 11 13 GND

VOP

AGND

NETRAL

9 10 100nF 11 12

10 CD4069UBCN

DT CT QT ST +3.3V

AGND

U4

8

AGND

AGND

AGND

6

U17

C66

GND

10

C23 R92 10K

C81 100nF

GATE_RL1

D8

C65VDD 10uF

GND 10

CD4071BCN

5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

AGND

+12V

1 2

10/2W

+ -

9 OPT3 TLP550

C34 -VCC 100nF

LOAD_T

VSS NC NC

R62

C80 C92 47uF 100nF

14 3 2 1

IR2110

U10C

DS

19 15 16

C31 13 4.7uF 9 C28 4.7uF MAX1202

C19 10nF

AGND

100

C49 100nF

17

U11C 8

+3.3V R72

Header 6X2 4.7uF

20


HS

J1 DS CS QS SS +3.3V

C43

AGND

NC VCC COM LO

7 6 5

VOP

PLLR PLLS PLLT

AGND CH1

-12V

VCC

ADC2 1 2 3 4 5 6 7 8 12 11

13 4 8

GND

UF4007 HO VB VS

VDD

20K

AGND 10uF

-12V

T6 115V

1 2

GND

AGND

R38

AGND

R97 C108 10K 10nF

U13B

CD4081BCN

R54 4K7

B

5

1K

5

5 6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

C25

CH1

6 5

R7 10K


VIN

100nF

R30

8

SX

4

6V

11

0V

COM

33uF

75K

+12V 0V 115V

10/2W

Header 6X2

AD736JN

R47

GRID_S

NETRAL

2 R24 3 390 -12V 4 C16

C10 100nF

CC

4

CD4069UBCN

HT LT RUN SD +3.3V

AGND

DR CR QR SR +3.3V

+12V

10uF

U16 C73 9 VDD 10 HIN 100nF 11 SD 12 LIN

GND 3

1 2 4 3 5 6 7 8 9 10 11 12

4

4 C

10 R84 10K

1 R18

R61

GATE_RL2

D7

C64VDD 10uF

GND 4

CD4071BCN

4 HR LR HS LS +3.3V

SR

11

R79 39K 0V 0V BLOCK AVB 1,5/2/6 C103 470nF T3 115V 6V

U3

U11B 5 6

OPT2 TLP550

J3

18

C40

9

1 2 + -

VDD

+3.3V R44

ARDE

10

14

C22

R83 10K

C79 100nF

GATE_RH1

VOP

J2

C102 470nF

10/2W

+ -

AGND

6V

R60

C78 C91 47uF 100nF

14 3 2 1

GND

AGND

NETRAL

NC VCC COM LO

VSS NC NC

7 6 5

IR2110

U10B

CR QR

C45 100nF

+12V

1 2

AGND

C98 100nF C97 100nF

DR

19 15 16

C30 13 4.7uF 9 C27 4.7uF MAX1202

C18 10nF

R91 10K

2

R53 4K7 AGND

C48 100nF

17

AGND

115V

GND

13 4 8

GND

HO VB VS

PLLR

AGND

6V

0V

U13A

UF4007

VDD HIN SD LIN

D5 BAT85

AGND 4.7uF

VCC

C33 -VCC 100nF

0V

1

3

C42

AGND

LOAD_S

9 10 100nF 11 12

-12V

-12V

1 2

OPT1 TLP550

U15

C63

CD4071BCN U10A CD4069UBCN 1 2

D4 BAT85

AGND

AGND

T5 115V

100

AGND

R46

10K TL084N

C57 -12V 100nF

AGND

C24

U5D 14

D

12

RX

AD736JN

R96 C59 10K 10nF

AGND

R17

R37 20K

2

R29 1K

5

ADC1

2 3

R5 10K


OUT

-VS

RX

4

0V 115V

11

1 2

+VS

CF

C56 100nF

+3.3V R43

10uF

75K +12V

NETRAL

COM

VIN

33uF

R45

GRID_R

CC

2 R22 3 390 -12V 4 C15

C9 100nF

100nF

4

R81 10K R78 39K

0V 0V C101 BLOCK AVB 1,5/2/6

HR

+12V 10uF

11

6V

NETRAL

C39 U2

4

115V

C100 470nF

4

R90 10K

0V

11

0V

1 2

+3.3V

11

LOAD_R

D6

C62VDD 10uF

GND

2 R52 4K7

6V

GND

C74 100nF

CD4071BCN U14D 12

C75 100nF

C76 100nF

C77 100nF

C90 100nF

11 13 OPT8 TLP550

CD4081BCN

GND

GND

ARDE

Gambar 5.4 Rangkaian Skematik DVR

PTKKE-BPPT

22


2014

5.7 Konfigurasi Dan Sistem Kendali DVR v

v

s

L

Voltage Sag Generator

LOAD

C

f

R

C

f L

VLU

VST

Voltage Buffer

Voltage Buffer

Voltage Buffer

ADC

ADC

g1-pu

g1-pv

g1-nu

g1-nv

PWM1-u PWM1-v Enable1

PT 220 : 6

f

R

g2-pu

g2-nu

f L

f

g2-pv

g2-nv

f

g3-pu

g3-pv

g3-nu

g3-nv

Vcc

Vcc

g1-pu g1-pv g1-nu g1-nv

Gate Drive-1


Gate Drive-2




Gate Drive-3

Voltage Buffer ZERO CROSSING

RMS To DC

C

f

Vcc

PT 220 : 6

PT 220 : 6

PT 220 : 6

R

L

VSR

VSS

f

f

Sine Cosine LUT

ADPLL

FPGA

ADC

RAM

Komunikasi USB2.0 Dengan Industrial-PC ADC CONTROL UNIT Gate enable signal θS vd d-q transform

θS

v*d

vq

∆vd

-+

∆vq

+

Inverse d-q transform

Fuzzy Inference System

∆v

-

Gcomp x

PWM GENERATOR

PWM1, PWM2, PWM3

∆v’

0v

Gambar 5.5 Konfigurasi DVR Konfigurasi DVR diatas terdiri dari beberap sistem: a. Subsistem akuisisi data tegangan sumber 3 fasa dan tegangan beban b. Subsistem kendali dan pengolahan data (FPGA) c. Subsistem penginjeksi tegangan kompensasi d. Penguji DVR

5.8 Voltage Sag Generator (V S G) Struktur dasar dari Voltage Sag Generator (VSG) adalah seperti yang ditampilkan pada gambar di bawah ini: IN Conditioner

SW

OUT

Gambar 5.6 Struktur Dasar VSG

PTKKE-BPPT

23


2014

Cara kerjanya adalah sebagai berikut:

a. Masukan dicabang dua, yang satu di-bypass dan yang lainnya melalui suatu conditioner. b. Saklar SW digunakan untuk memilih masukan yang normal atau terkondisikan untuk dikeluarkan ke terminal output. c. Saklar SW awal mulanya pada posisi bypass. Kemudian SW digeser kearah masukan yang melalui conditioner dalam jangka waktu tertentu. Setelah melalui waktu yang ditentukan,

Voltage Conditioner 1

Phase-S Voltage Conditioner

SW2

Phase-R

SW1

saklar dikembalikan ke posisi awal (bypass).

Phase-T

Voltage Conditioner 3

SW3

2

Controller

Gambar 5.7 Single Line Diagram VSG

Keterangan: a. Voltage Conditioner: Digunakanuntukmenurunkan (SAG) maupun menaikkan (SWELL) tegangan masukan. Jenis voltage conditioner yang digunakan adalah Autotransformer. b. Selector Switch (SW): Adalah saklar yang digunakan untuk memilih masukan normal atau masukan yang mengalami SAG/SWELL. Saklar yang digunakan adalah yang berjenis elektronik yakni Solid-State Relay (SSR). PTKKE-BPPT

24


2014

c. Controller: Sistem kendali yang berfungsi untuk mengubah keluaran dari yang normal menjadi keluaran yang mengalami SAG/SWELL untuk jangka waktu tertentu yang dapat diatur durasinya. Perangkat kendali yang digunakan adalah Mikrokontroler.

5.9 Subsistem akuisisi data tegangan sumber 3 fasa dan tegangan beban

VST

VSR

VSS

PT 220 : 6

Voltage Buffer

PT 220 : 6

Voltage Buffer

VLU

PT 220 : 6

Voltage Buffer ZERO CROSSING

ADC

ADC

Voltage Buffer To FPGA

ADC

RMS To DC From FPGA

From FPGA To FPGA

ADC To FPGA

Gambar 5.8a Akuisisi Sinyal Sinusoida

Gambar 5.8b Akuisisi Nilai RMS Jala-jala

Keterangan gambar 4.5a: a. Tegangan sumber VS fasa R, S dan T di-stepdown oleh Potensial Transformer. b.

Kemudian ketiga sinyal sinus tersebut dikondisikan hingga masuk dalam range

maksimum input ADC agar dapat dibaca valid. c.

Selain dibaca ADC, semua sinyal juga dilewatkan ke komparator (rangkaian Zero

Crossing Detector) untuk menghasilkan sinyal kotak/persegi dengan frekuensi yang sama dengan sinusnya. Sinyal ini digunakan untuk Phase-Locked Loop (PLL) yang fungsinya untuk mensinkronkan tegangan injeksi kompensasi dengan tegangan beban. d. Ketiga sinyal sinus dikonversi menjadi data digital oleh ADC.

Supaya proses injeksi kompensasi tepat hasilnya, maka sistem juga men-sensing tegangan RMS beban. Berikut ini keterangan untuk gambar 4.5b: PTKKE-BPPT

25


2014

a. Tegangan beban VLU di-stepdown oleh Potensial Transformer.

b. Kemudian diubah nilai RMS-nya menjadi DC oleh IC RMS-to-DC Converter. c. Sinyal keluaran IC ini dikonversi oleh ADC menjadi data digital. 5.10 Subsistem kendali dan pengolahan data (FPGA)

{ ∆∆vv

d

RULES

d

From ZCD

> 0.05 Vd < 0.02 Vd

Start kompensasi Stop kompensasi setelah melewati 0.5 cycle stop

Sine Cosine LUT

ADPLL

FPGA

RAM

Komunikasi USB2.0 Dengan Industrial-PC

To ADCs

From ADC RMS-to-DC

CONTROL UNIT Gate enable signal θS vd

From ADC Vs 3-phase

d-q transform

θS

v*d

vq

∆vd

-+

∆vq

+

Inverse d-q transform

Fuzzy Inference System

∆v

-

Gcomp x

PWM GENERATOR

PWM1, PWM2, PWM3

∆v’

0v

Gambar 5.9 Sistem Kendali FPGA Keterangan gambar : a. Pengendali utama adalah FPGA dan yang memberi komando paling awal adalah blok ADPLL. Karena dari blok ADPLL-lah proses kompensasi tegangan beban dimulai. Pertama-tama ADPLL mendeteksi pulsa kotak persegi dari rangkaian Zero Crossing Detector (ZCD). Setelah PLL berhasil mengunci frekuensi jala-jala (beban), maka ADPLL memberi perintah ke ADC untuk mensampling tegangan semua fasa. Bersamaan dengan itu ADPLL juga memerintahkan blok SINE-COSINE LOOK-UP-TABLE agar mengeluarkan nilai Sinθ dan Cosθ sesuai dengan θ yang ditunjuk ADPLL saat itu untuk diolah di blok DQ-transform dan invers DQ-transform. b. Pada blok SINE-COSINE LOOK-UP-TABLE (SIN COS L.U.T.) inputnya berupa sudut θ. Outputnya ada dua: Output Sinus dan Cosinus. c. Blok PWM GENERATOR bagiannya terdiri dari TRIANGLE GENERATOR yang berfungsi untuk membangkitkan sinyal segitiga yang digunakan sebagaiacuan frekuensi

PTKKE-BPPT

26


2014

switching. COMPARATOR untuk menandingkan sinyal segitiga dengan sinyal referensi pengkompensasi/injector supaya menjadi sinyal PWM (Pulse-Width Modulation). d. Blok CONTROL UNIT sebagai inti dari pengendali utama, yakni yang memerintahkan blok per blok melakukan operasinya sesuai tanda yang diberikan ADPLL. e. Blok FUZZY INFERENCE SYSTEM adalah sistem kendali Fuzzy Logic untuk mengatur penguatan sinyal pengkompensasi/injector supaya nilai Vd beban sama seperti acuan/referensinya. f. Blok DQ-TRANSFORM berfungsi untuk mentransformasikan besaran 3-fasa menjadi Vd dan Vq. Dimana Vq harus sama dengan nol dan Vd harus sama dengan Vmaximum jalajala (220√2 V). g. Blok INVERS DQ-TRANSFORM berfungsi untuk mentransformasikan Vd kompensasi dan Vq kompensasi menjadi besaran 3-fasa. h. Sistem mulai melakukan kompensasi apabila VD error melebihi 0,05 kali VD referensi. i. Sistem akan berhenti mengkompensasi apabila VD error kurang dari 0,02 VD referensi setelah melewati 0,5 cycle stop. 5.11 Sistem Penginjeksi Tegangan Kompensasi v

v

s

L

Voltage Sag Generator

LOAD

C

f

R

C

f L

f

R

C

f L

f

g1-pu

g1-pv

g1-nu

g1-nv

g2-pu

f

R

f L

f

g2-pv

f

g3-pu

g3-pv

g3-nu

g3-nv

PWM1-u PWM1-v

FPGA

PWM2-u PWM2-v

PWM3-u PWM3-v

g2-nu

g2-nv

Vcc

Vcc

PWM3-u PWM3-v

Gate Drive-3


PWM2-u PWM2-v

Gate Drive-2

Vcc


PWM1-u PWM1-v

Gate Drive-1


Gambar 5.10 Sistem penginjeksi tegangan kompensasi Keterangan: a. FPGA mengirim sinyal PWM ke IGBT Driver U, V dan W. PTKKE-BPPT

27


2014

b. Di IGBT Driver sinyal dari FPGA diisolasi kemudian level tegangannya diubah menjadi +15 Volt dan – 8 Volt supaya IGBT bisa ON dan OFF secara sempurna. c. Oleh IGBT tegangan DC hasil penyearahan tegangan beban oleh Bridge 3-fasa, dikonversi menjadi tegangan AC dengan menggunakan teknik switching PWM. d. Sinyal switching kemudian difilter oleh rangkaian LC seri sehingga muncullah sinyal sinusoidal.Sinyal sinusoidal tersebut diinjeksikan melalui trafo step-up penginjeksi untuk mengkompensasi tegangan beban. 5.12 Konfigurasi sistem untuk penguji DVR

Tombol Sag All Tombol Sag R

LCD Display

Tombol Sag S

Tombol Sag T

Microcon-troller

Tombol Select SSR 1 – 6

Tombol Up Tombol down

Gambar 5.11 Sistem Kendali VSG Keterangan gambar: a. Sensor pengukur tegangan dibuat offline dari sistem kendali supaya mempermudah desain. b. Tombol SAG ALL digunakan untuk melakukan SAG/SWELL effect pada semua fasa (RST). c. Tombol SAG R digunakan untuk melakukan SAG/SWELL effect pada fasa R. d. Tombol SAG S digunakan untuk melakukan SAG/SWELL effect pada fasa S. e. Tombol SAG T digunakan untuk melakukan SAG/SWELL effect pada fasa T. f. Tombol SELECT digunakan untuk mengaktifkan perubahan durasi SAG/SWELL. PTKKE-BPPT

28


2014

g. Tombol UP digunakan untuk menaikkan durasi SAG/SWELL.

h. Tombol DOWN digunakan untuk menurunkan durasi SAG/SWELL. i. Liquid Crystal Display (LCD) digunakan untuk menampilkan lama durasi yang disetel dan indikator terjadinya SAG/SWELL.Solid-State Relay (SSR) 1-6 digunakan sebagai saklar pemilih elektronik 5.13 Perangkat Kendali Perangakat kendali yang digunakan DVR adalah FPGA. Sedangkan FPGA yang digunakan sebagai pengendali DVR adalah Spartan3AN Starter Kit Board dari Xilinx

Gambar 5.12 Xilinx Spartan3AN Starter Kit Spesifikasi FPGA Starter Kit: a. FPGA Chip

PTKKE-BPPT

XC3S700AN-4FGG484C •

700000 Logic Gates

•

1472 Configurable Logic Blocks

•

92 Kbits distributed RAM

•

360 Kbits block RAM

•

20 dedicated multipliers

•

372 User I/O

•

8 Mbits In-System Flash 29


2014

b. 50 MHz On-board Oscillator

c. Auxilliary Clock Oscillator Socket d. SMA Clock Input e. 16X2 Character LCD HD44780 Compatible f. VGA display port g. DTE and DCE RS-232 port h. PS/2 Mouse / Keyboard port i. 14-bit Bipolar Dual Channel ADC SPI interface j. 14-bit Quad Channel DAC SPI Interface k. 32 Mbits Parallel NOR Flash l. 32 Mbits SPI Flash PROM m. 512 Mbits DDR SDRAM n. 10/100 Ethernet Physical Layer • Stereo Audio Connector • 4 Slide Switches • 4 Push Button • Knob Rotary with Push On • 8 LED o. 55 General Purpose I/O

PTKKE-BPPT

30


2014

BAB VI KESIMPULAN DAN REKOMENDASI 6.1 Kesimpulan a. Pengukuran yang dilakukan di gedung pemeintahan pada tanggal 5-13 Mei 2014 yaitu : 1. Terjadi ketidak seimbangan beban dimana beban fasa S lebih besar dari fasa R dan T, dan hal ini berdampak pada ketidak seimbangan arus dan magnetude tegangan. 2. Faktor daya pernah turun mencapai 0,82 % 3. Tegangan melampaui ambang batas yang dibolehkan. 4. THD tegangan normal b. Pengukuran yang dilakukan di gedung pemerintahan pada tanggal 23-26 Mei 2014 yaitu : 1. Terjadi ketidak seimbangan beban dimana beban fasa S lebih besar dari fasa R dan T, dan hal ini berdampak pada ketidak seimbangan arus dan magnetude tegangan. 2. Faktor daya sangat bervariasi dan titik terendah mencapai 0,85. 3. Tegangan melampaui ambang batas yang dibolehkan. 4. THD tegangan normal namun THD arus tinggi melampaui batas. c. Pengukuran di pusat perbelanjaan di panel PLN 20 kV 1. Faktor daya bagus karena telah dipasang kapasitor bank. 2. Pernah terjadi 1 kali kerdip dimana tegangan mencapai 12, 5 kV 3. Terjadi ketidak seimbangan beban antara fasa R, S dan T. d. Pengukuran di pusat perbelanjaan di panel LVMDP 1 1. Faktor daya bagus karena telah terpasang kapasitor bank. 2. Ketidak seimbangan tegangan dan arus cukup besar, dan ini diperlihatkan adanya harmonisa yang timbul meskipun masih dalam batas yang diijinkan. e. Pengukuran di pusat perbelanjaan di panel LVMDP 4 1. Faktor daya bagus karena telah terpasang kapasitor bank. 2. Ketidak seimbangan tegangan dan arus yang terjadi diperjelas dengan adanya harmonisa, yang timbul meskipun masih dalam batas yang diijinkan. 3. Tegangan yang terukur mencapai 405 V dan ini melebihi standar tegangan maksimum. f. Pengukuran di pusat perbelanjaan di panel LVMDP 5 1. Faktor daya bagus karena telah terpasang kapasitor bank. PTKKE-BPPT

31


2014

2. Ketidak seimbangan tegangan dan arus yang terjadi diperjelas dengan adanya harmonisa, yang timbul meskipun masih dalam batas yang diijinkan. g. Pengukuran di pusat perbelanjaan di panel LVMDP 7 1. Faktor daya bagus karena telah terpasang kapasitor bank. 2. Ketidak seimbangan tegangan dan arus yang terjadi diperjelas dengan adanya harmonisa, yang timbul meskipun masih dalam batas yang diijinkan. h. Pengukuran di pusat perbelanjaan di panel LVMDP 8a 1. Faktor daya bagus karena telah terpasang kapasitor bank. 2. Ketidak seimbangan tegangan dan arus yang terjadi diperjelas dengan adanya harmonisa, yang timbul meskipun masih dalam batas yang diijinkan. i. Pengukuran di pusat perbelanjaan di panel LVMDP 8b 1. Faktor daya bagus karena telah terpasang kapasitor bank. 2. Ketidak seimbangan tegangan dan arus yang terjadi diperjelas dengan adanya harmonisa, yang timbul meskipun masih dalam batas yang diijinkan. j. Pengukuran di perkantoran swasta 1. THD arus pada saat terjadi kerdip mencapai 92 % melebihi batas normal yang diperbolehkan yaitu sebesar 17 %. 2. THD arus tinggi bervariasi antara 4.44 – 28.12 % (pada jalur lift). 3. Kerdip yang terjadi tidak menyebabkan pelepasan beban. k. Pengukuran di Hotel pada titik I dan titik II dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Sepanjang pengukuran, terjadi ketidak seimbangan beban dan kecenderungannya fasa T berada lebih rendah dibanding dengan fasa lainnya. Dimana pada titik 1 2. Terjadi ketidak seimbangan arus yang menimbulkan terjadinya arus netral yang mengalir di netral trafo. 3. Faktor daya yang kadang bersifat leading, hal ini disebabkan karena penggunaan peralatan yang memakai inverter.

6.2 Rekomendasi a. Pengukuran di gedung pemerintahan 1. Melakukan penyeimbangan beban. 2. Memasang stabilisator untuk memperbaiki tegangan. PTKKE-BPPT

32


2014

3. Mengecek regulator kapasitor bank.

b. Pengukuran di pusat perbelanjaan pada panel PLN 20 kV 1. Melakukan pengecekan ragulator kapasitor. c. Pengukuran di pusat perbelanjaan pada panel LVMDP 1 1. Melakukan penyeimbangan beban, dengan memindahkan beberapa beban dari fasa S dan T ke fasa R. d. Pengukuran di pusat perbelanjaan pada panel LVMDP 4 1. Melakukan penyeimbangan beban, dengan memindahkan beberapa beban dari fasa S dan T ke fasa R. 2. Melakukan pengecekan kapasitor bank, apakah regulatornya sudah bekerja dengan baik, memingat adanya faktor daya leading (dapat merusak peralatan karena tegangan naik). e. Pengukuran di pusat perbelanjaan pada panel LVMDP 5 1. Melakukan penyeimbangan beban, dengan memindahkan beberapa beban dari fasa R ke fasa S. f. Pengukuran di pusat perbelanjaan pada panel LVMDP 7 1. Melakukan penyeimbangan beban, dengan memindahkan beberapa beban dari fasa R dan S ke fasa T. g. Pengukuran di pusat perbelanjaan pada panel LVMDP 8a 1. Melakukan penyeimbangan beban, dengan memindahkan beberapa beban dari fasa S ke fasa T. h. Pengukuran di pusat perbelanjaan pada panel LVMDP 8b 1. Melakukan penyeimbangan beban, dengan memindahkan beberapa beban dari fasa R ke fasa S dan T. i. Pengukuran di perkantoran swasta 1. Pemasangan filter harmonisa pada jalur lift. 2. Pemasangan Dynamic Voltage Restorer (DVR) pada jalur pusat data. j. Pengukuran di Hotel Memasang filter harmonisa untuk menurunkan harmonisa yang tinggi, namun filter yang dipilih harus dapat memperbaiki ketidak seimbangan beban atau dapat mengkompensasi arus netral sekaligus. PTKKE-BPPT

33


2014

DAFTAR PUSTAKA

1. Power Quality: Customer Financial Impact/Risk Assessment Tool; BC Hydro Power Smart; Vancouver, BC; March 2005 2. Pichai Jintakosonwit, Hideaki Fujita, Hirofumi Akagi, “Control and Performance of aFully-Digital-Controlled Shunt ActiveFilter for Installation on a Power Distribution System”, IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, VOL. 17, NO. 1, JANUARY 2002 3. Xilinx, “Spartan 3AN Starter Kit Board User Guide”, Xilinx, 2007. 4. ATMEL, “8-bit AVR Microcontroller with 8K BytesIn-SystemProgrammableFlash”, ATMEL, 2006. 5. MAXIM, “MAX1202 MAX1203 5V, 8-Channel, Serial, 12-Bit ADCswith 3V Digital Interface”, MAXIM, 1998. 6. Analog Device, “AD736 Low Cost, Low Power, True RMS-to-DC Converter”. 7. Internal Rectifier, “IR2110/IR2113 High And Low Side Driver”. 8. Dirjen Ketenagalistrikan ESDM, “Seminar Ketenagalistrikan Percepatan Pembangunan Ketenagalistrikan Untuk Mendukung Pertumbuhan Ekonomi”, Agustus 2014 9. Bahan Presentasi PT. PLN Distribusi Jakarta Raya & Tangerang, Juni 2014 10. Rencana Operasi Sistem tenaga Listrik Jawa Bali Tahun 2014, PT PLN P3B 11. Statistik PLN 2009-2013

PTKKE-BPPT

34


2014

LAMPIRAN

PTKKE-BPPT

35

Lampiran a


2014

Hasil pengukuran dapat dilihat pada gambar 3.3 s/d 3.13 sebagai berikut : − Frekuwensi 29 Mei 2014

− Tegangan 29 Mei 2014

− Arus

PTKKE-BPPT

36


2014

29 Mei 2014

− Faktor daya 29 Mei 2014

− Daya aktif 29 Mei 2014

− Daya reaktif 29 Mei 2014

PTKKE-BPPT

37


2014

− Daya kompleks 29 Mei 2014

− Ketidakseimbangan tegangan 29 Mei 2014

− Ketidakseimbangan arus 29 Mei 2014

− THD tegangan 29 Mei 2014

PTKKE-BPPT

38


2014

− THD arus 29 Mei 2014

PTKKE-BPPT

39


Lampiran b

2014

Hasil pengukuran pada panel PLN tegangan 20 kV − Frekuwensi

− Tegangan

− Arus

PTKKE-BPPT

40


2014

− Faktor daya

− Daya aktif

− Daya reaktif

− Daya kompleks

PTKKE-BPPT

41


2014

− Ketidak seimbangan tegangan dan arus

− THD tegangan

− THD arus

PTKKE-BPPT

42

Lampiran c


2014

Hasil pengukuran dapat dilihat pada gambar berikut : - Frekuwensi

- Tegangan

- Arus

PTKKE-BPPT

43

- Daya Aktif


2014

- Daya Reaktif

- Daya Kompleks

- Power Faktor

PTKKE-BPPT

44


2014

- Ketidakseimbangan Tegangan

- Ketidakseimbangan Arus

- THD Tegangan

- THD Arus

PTKKE-BPPT

45

Lampiran d


2014

Hasil pengukuran dapat dilihat pada gambar berikut : − Frekuwensi

− Tegangan

− Arus

PTKKE-BPPT

46

− Faktor daya


2014

− Daya aktif

− Daya reaktif

− Daya kompleks

PTKKE-BPPT

47


2014

− Ketidakseimbangan tegangan

− Ketidakseimbangan arus

− THD tegangan

− THD arus

PTKKE-BPPT

48

KAJIAN KUALITAS DAYA PADA BANGUNAN PEMERINTAH DAN KOMERSIAL

Recommend Documents