Harmonisa dan Kualitas Daya

terinspirasi dari diskusi di milis alumni EL ,

seperti yang telah saya tulis di posting sebelumnya, level ketiga dari pencapaian yang harus dikejar oleh produsen listrik / pembangkit adalah kualitas daya.

Daya sendiri merupakan kombinasi dari nilai tegangan dan arus yang dibangkitkan oleh generator di pusat pembangkit ( power plant ). Idealnya, bentuk gelombang tegangan dan arus yang dibangkitkan berbentuk sin yang mulus ( smooth sine wave ).

Akan tetapi,fakta di lapangan menunjukkan bahwa bentuk gelombang tegangan maupun arus tidak semulus yang diinginkan. Penyimpangan dari bentuk gelombang yang ideal tersebut sering dinyatakan sebagai THD ( Total Harmonic Distortion ). Atau THD bisa dipergunakan untuk menyatakan besar harmonisa yang terkandung dalam gelombang tersebut.

Untuk menghitungnya dipergunakan deret Fourier. Misalkan frekuensi gelombang listrik yang dihasilkan oleh PLN sebesar 50 Hz, maka harmonisa adalah komponen Fourier yang nilai frekuensinya lebih besar dari 50Hz.

Arus harmonisa ini lebih suka mengalir pada impedansi rendah, misalkan pada kapasitor , karena kapasitor memiliki impedansi rendah untuk frekuensi tinggi. Harmonisa sendiri terdiri dari 2 komponen harmonisa layaknya listrik pada umumnya. Yaitu harmonisa tegangan dan harmonisa arus. Menurut sebuah sumber, harmonisa tegangan lebih berbahaya dibandingkan harmonisa arus.

Harmonisa umumnya terjadi di sisi beban atau pemakai. Baik kalangan industri maupun perkantoran dan rumah tangga. Efek harmonisa ini sangat berbahaya bagi pengguna. Beberapa contoh kejadian akibat harmonisa :
– rusaknya peralatan listrik
– terbakarnya kabel / konduktor penghantar meskipun belum mencapai nilai maksimum.

Berikut adalah tips untuk mengurangi THD ( Total Harmonic Distortion dari Pak Prasetyo Roem ) :

a. Pada waktu beli inverter, UPS, lihat specnya dan sekalian beli (optional) harmonik filternya. Setelah dipasang, pada waktu commissioning, pastikan (diukur sendiri) bahwa harmoniknya sudah ter-filter dengan baik. Saya pernah menemui filter inverter dari merk terkenal tidak berfungsi.

b. Pasang filter tambahan (seri) dengan dan dipasang sebelum UPS, inverter.

c. Pasang ‘penyedot’ harmonik dengan rangkaian induktor dan capacitor (dan resistor), dipasang paralel dengan beban. Sebagian harmoniknya disedot menjadi panas dan dibuang ke udara bebas (pakai AC) dan sebagian ditransfer menjadi sedikit kenaikan tegangan. Nilai induktor dan capacitornya di-tuned pada frekwensi harmonik dominan yang mau disedot, misalnya harmonik ke-5 = 250Hz. Mungkin perlu dipasang beberapa ‘penyedot’ harmonik ini untuk frekwensi yang berbeda-beda. Yang dominan biasanya harmonik ke 3, 5, 7.

Referensi : diskusi dan bagi-bagi info antara P’ Prasetyo Roem, P’Pekik A Dahono dan P’ Dhany Barus di milis EL ITB.

Ada berkas untuk tambah-tambah info, bisa diunduh disini.