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.

42 gagasan untuk “Harmonisa dan Kualitas Daya

  1. oh iya..
    saya lagi ngebahas tentang desain filter untuk arus harmonisa di sistem 6,3 kV – 380 V dan tegangan harmonisa pada arc furnace..
    Kalau bahannya ada, tolong ya mas..
    terima kasih…

  2. mas saya lagi ngebahas masalah bagaimana mendesain filter harmonisa untuk beban Electric Arc Furnace, tolong barangkali ada tutorial perhitungan nya, cara kerja filter dan rangkaiannya
    tolong kirimkan ke email saya
    gs_dwiyanto@yahoo.co.id

  3. saya sedang studi mengenai masalah harmonisa pada lampu hemat energi. Bisa kasih contoh perhitungannya untuk menghitung besar filter aktifnya dan filter pasifnya? kirim saja ke email saya. jika ada, beserta literatur2 lain yang berkaitan mengenai masalah tsb. terimakasih sebelumnya.

  4. mas, tolong dikasih penjelasan tentang daya aktif, daya reaktif, daya total, dan faktor daya. apa akibatnya jika cos rendah n jika cos tinggi…..

  5. Ping-balik: Mengenal daya aktif, daya reaktif dan faktor daya « Jurnal Simbangando

  6. kalo menjelaskan ke tiga daya itu bisa panjang, mas. mkn di kesempatan lain saya jg bersedia membantu menjelaskan. tp untk power factor (PF) atau faktor daya atau Cos phi adalah cosinus dari sudut (phi) antara tegangan dan arus pada suatu sistem, kasarannya, semakin medekati angka 1(Cos phi-nya) semakin irit biaya yg kita keluarkan intuk bayar listrik. biasanya PF 0.75-0.85 sdh cukup bagus karena secara praktek tidak mungkin membuat PF=1. sementara itu mas, semoga bermanfaat.

  7. Klo mau lebih detail tentang spesifikasi harmonisa itu ada di Standar IEEE 519-1992. Disini dijelaskan tentang batasan harmonisa arus dan tegangan untuk masing-masing order.

    Saya ingin coba diskusi tentang filter harmonisa. Ini yang pasif aja kan. Klo yang aktif saya mau ke belakang dulu :) (Mohon maaf suhu)

    Klo masalah tuning filter harmonisa itu.
    1. Tentukan jenis filternya (Single tuned or etc). Saya bahas yang single tuned aja ya. Filter ini yang disesuaikan dengan harmonik yang ada, misalnya pada inverter itu biasanya tergantung pulsanya apa 6 ato 12. Klo 6 pulsa harmoniknya itu n+1 ato n-1 jd pada orde 5 ato 7. Klo arc furnace itu apa ya, saya lupa, nanti dibahas sendiri aja.
    2. Tentukan dulu besar kapasitor yang dipasang sesuai dengan optimal location, jangan sampai pemilihan lokasi kapasitor ini salah karena bisa overvoltage atau timbul masalah yang lebih serius. (Biasanya ini sulit)
    3. Tentukan nilai induktornya, dengan perhitungan resonansi biasa.
    4. Tentukan nilai resistornya, ini tergantung dari faktor kualitas (Q) dari filter
    5. Jangan lupa, tentukan rating arus yang melewati filter ini, soalnya kan filter ini memby-pass arus dengan low impedance ke tanah, nanti bukannya menyelesaikan masalah hamonik tp malah meletuskan balon (kapasitor)

    Tapi klo single tuned ini, klo harmoniknya ada dua orde, y harus pasang dua. Makanya pemilihan filter juga penting. Enakan pake yang aktif aja, langsung babat.

    Klo mau lebih detail lihat aja di standar IEEE, ato PUIL / IEC ada ta?

    Ada yang punya file PUIL? Klo boleh saya minta file-nya?

  8. yups,,,ni dia biangnya…..
    mas,gw mw ngerjain TA masalah Harmonik Pada Lampu Hemat Energi nie…
    Emank efeknya harmonik pada lampu hemat energi ntu paan mas??
    dan lagi buat ngecilin harmonik di lampu hemat energi sendiri gimana mas???

    Kalo ada bahan-bahan buat TA saya,tolong kirim ke email saya ya mas,ntar ga lulus2x nie hiks2x….

    buat yang ada saran dan bahan untuk TA saya, tolong kirim ke email saya …..di=>pie_03530030@yahoo.co.id….

    Makasih banyak sebelumnya…..

  9. Ada yang punya standar untuk FAKTOR DAYA ????? SPLN ato apa ke’?..
    apakah hubungan dengan daya total (S) n daya Nyata (P)!!
    tolong ke email saya ya : fujairin @yahoo.com
    Thank ats bantuannya/

  10. mas saya masih bingung bagaimana cara menghitung besarnya nilai induktor dan kapasitor pada rangkaian inverter berikut dengan rumus perhitungannya, bila diketahui tegangan input 48volt dan sebuah sumber pulsa 40volt dengan tahanan 250ohm…
    terima kasih ya mas, tolong dibalas ke email saya..

  11. bos pengen ngeralat aja yang lebih bahaya itu harmonisa arus bkn tegangan…..karena sifat arus yang mengalir

  12. @Lutpie : Mohon maaf Lutpie, klo g salah yang jadi masalah itu justru lampu hemat energi itu sendiri, lampu itu bisa menghasilkan harmonisa listrik. Coba cari tau ttg fluorescent lamps. Saya sendiri tidak faham dengan hal ini.

    @ Didit : Memang benar mas Didit, dari dulu arus itu yang paling bahaya, tp jangan lupa ketika memasang filter itu anda juga memasang kapasitor. Nah kapasitor itu yang menyebabkan tegangan naik, kenaikan tegangan ini yang harus diwaspadai karena peralatan selain punya Irated tapi juga punya Vrated. Nah biasanya menjaga V ini yang susah karena tidak linier, sampai2 ada metode Power Flow dan penempatan kapasitor yang maksimum.

  13. Mohon bantuan dan informasi nya, bgaimana cara kerja ballast elektronik untuk lampu TL , apakah ballast elektronik menimbulkan frekwensi harmonic yang tinggi dan bgaimana dengan ballast konvensional

  14. Mohon informasi nya, bagaimana perbandingan nya frekwensi harmonic yang di timbulkan oleh motor listrik, Ac Split , Ac Central dengan Ballast Electronik untuk lampu TL , mana yang lebih tinggi

  15. mas,minta informasinya mngenai cara mengukur harmonik, cara kerjanya dan data apa saja yang diperlukan. kalo bisa tolong e-mail. thanks

  16. saya pernah percobaan bikin induktor pake inti besi bekas trapo step down tapi nilai induktansinya gak pernah sesuai yg diinginkan.ada yg table permeabilitas intibesi gak?krn saya curiga permeabilitas yg saya pake salah.tolong kirim ke email saya ali_smith72@yahoo.co.id thank’s

  17. waduch2x….makaseh bgnt buat wongelit…
    proposal TA-ku ud ketrima nech..
    tentang analisis karakteristik lampu hemat energi model SL yang menjadi penyebab harmonisa….

    nach yang gw bingung sekarang, gimana caranya ngecilin harmonisa yang diakibatkan dari lampu itu sendiri….mohon pencerahan yach….

    kalo ada bahan2x tentang hal itu posting yach bang admin…mohon pencerahannya…or kirim lewat email >> pie_03530030@yahoo.co.id

    mohon pencerahan…….

  18. wah..kebetulan nih…
    Saya TA nya bahas harmonik..
    Saya lagi bingung mencari rumus impedansi harmonik beban. dari datanya yang ada Daya aktif(P) , daya reaktif(Q). Gimana caranya saya dapat mencari R dan X…? setelah saya turunkan memang di dapat X = (Q/R)R (pu). kan ga dapat hasilnya krn X nya blum tau..?? bantu saya dong??? Kata dosennya itu di dapet dari rumus Z=1/s. Apa ada rumus impedansi seperti itu bukannya impedansi = V/I atau Kuadrat V/s

  19. orde harmonik ke 1, 3, 5,7,9 itu apa da kaitannya dengan hubungan besaran listrik ya?
    misal orde 1 adalah arus fundamental, ke dua dengan grounding, yang ketiga dan seterusnya itu ada kaitannya tidak?
    tolong kasih tahu saya di timboelz_03@yahoo.com

  20. desain filter harmonik untuk sistem tegangan rendah 0.4 kv dengan kompensasi daya reaktif biasanya menggunakan hubungan apa ? delta, Y, atau Y-ground dan bagaimana perhitungan komponen filter double tuned untuk ngilangin harmonisa 5 n 7 ?

    tolong kasih tau saya di mcchun06@yahoo.co.id

  21. Boss,
    saya lagi memasang Gen Set 100 kVA dengan beban motor 55 kW yang di lengkapi dengan inverter 110 kVA.
    Pada saat test motor run (solo run) Gen Set bunyi nggereng keras sekali, apakah ini akaibat dari harmonisa yang ditimbulkan oleh inverter?
    tolong sarannya donk….

  22. saya tertarik dg pembahasan harmonisa ini, krn kebetulan seminggu yg lalu panel cap bank kami terbakar, tp kabel main power aman, setelah sy analisa THDU 12%, yg msh sy cri brp max dr thd sndr, tlg ya bang admin kalo ad bahan?

  23. bro bsa d rubah gak jnis huruf, coz gw sulit baca n sedikit menyakitkan mata …
    klu bleh sran, blog yang d pke tuk dbca orang lain hruslah menggunakan huruf n dapat n mudah d baca juga …
    thanx atas perhatiannya ..

  24. mohon bantuannya..

    saya lagi mu nyusun TA tentang harmonisa pada beban 3 fasa..

    pengen referensinya coz referensinya masih sedikit..

    kalo ada yg punya referensi tentang harmonisa, deret fourier, dll tolong kirimin ke email rainynie@gmail.com..

    makasih.. ditunggu secepatnya..

  25. sama kaya mas lutpie….
    sy jg lg ngerjain TA masalah Harmonik Pada Lampu Hemat Energi nie…
    Emank efeknya harmonik pada lampu hemat energi ntu paan mas??
    dan lagi buat ngecilin harmonik di lampu hemat energi sendiri gimana mas???

    Kalo ada bahan-bahan buat TA saya,tolong kirim ke email saya ya mas, pengen cepet lulus nich….
    buat yang ada saran dan bahan untuk TA saya, tolong kirim ke email saya

    road_ker@yahoo.co.id…..
    untuk mas lutpie,… kalo TA nya skr dah selesai boleh donk nyontek dikit

    tengz be-po-re…..hehe…..

  26. permisi mw numpang nanya abang2 sekalian….kebetulan tugas akhir saya membahas tentang harmonik…tepatnya harmonik tegangan…..nahhh yang pernah saya baca generator sinkron sendiri menghasilkan harmonik tegangan (tanpa beban non linier)0 dikarenakan konstruksi nya ada hubungan dengan faktor kisar dan faktor distribusi klo ga salah….nahh mohon pencerahan ni klo ada yg tw gimana proses terciptanya harmonik tegangan pada generator sinkron (dr segi konstruksinya)…THX…

  27. Untuk sebuah UPS industrial, jika kita berbicara harmonisa input UPS maka harmonisa mana yg paling penting untuk menjadi perahatian di sisi upstream UPS-nya harmonisa arus atau tegangan. Mohon kalo ada informasi yg berkaitan dengan masalah ini. thx.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s