PERANCANGAN MODUL GENERATOR HARMONISA ARUS LISTRIK DAN ANALISA HARMONISA ARUS YANG DIBANGKITKAN

Abstract

ABSTRAK Harmonisa merupakan suatu masalah dalam kualitas daya listrik, yang dapat mengganggu unjuk kerja sistem. Untuk mempelajari fenomena harmonisa, dibutuhkan suatu simulasi dan pemodelan baik dengan perangkat lunak maupun perangkat keras. Simulasi dan pemodelan harmonisa dengan perangkat lunak sudah umum dilakukan. Akan tetapi, simulasi harmonisa dengan perangkat keras belum tersedia di Laboratorium Konversi Energi dan Sistem Tenaga Listrik Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Untuk mengatasi masalah tersebut, dalam Tugas Akhir ini dirancang dan dibuat sebuah modul generator harmonisa arus listrik. Modul generator harmonisa arus listrik merupakan suatu modul beban dengan pensaklaran terkendali. Pensaklaran dilakukan dengan MOSFET, dan dengan membagi satu periode gelombang fundamental menjadi 32 sudut picu. Untuk menjaga agar perbandingan frekuensi sinyal picu dan gelombang fundamental tetap konstan digunakan kendali PLL. Gelombang arus yang muncul dapat diatur besar, bentuk gelombang, dan kandungan harmonisanya dengan cara mengatur jumlah beban untuk setiap sudut picu. Modul generator harmonisa arus yang telah dibuat bekerja pada tegangan 220 V AC frekuensi 50 Hz, dengan 6 unit beban terkontrol dan 1 unit beban linear, dapat membangkitkan arus harmonisa orde genap maupun ganjil dengan frekuensi kelipatan bulat dari fundamental, misalnya pada pengujian harmonisa-3, frekuensi fundamental arus dan tegangan sama sebesar 50,3Hz dan frekuensi arus harmonisa ke-3 sebesar 150,8Hz. Semakin tinggi orde harmonisa, akurasi gelombang yang dibangkitkan semakin berkurang, dan arus dengan orde harmonisa lain muncul secara signifikan, misalnya pada pengujian pembangkitan harmonisa ke-6 muncul arus harmonisa ke-3 hingga 13,1% dan harmonisa ke-5 hingga 9,7%, dan pada pengujian pembangkitan harmonisa ke-7 muncul arus harmonisa ke-3 hingga 17,9% dan harmonisa ke-5 hingga 15,5%. Pemasangan tapis pasif paralel pada modul dapat menekan harmonisa pada orde yang ditapis,seperti pada pengujian harmonisa ke-3 yang turun dari 0,71A menjadi 0,35A. Akan tetapi nilai harmonisa pada orde lain dan besar arus yang mengalir semakin besar. Kata kunci: pembangkit harmonisa, arus listrik, simulasi.