DAMPAK PEMASANGAN,SIIUNT KAPASITOR PADA TEGANGAN …

9
DAMPAK PEMASANGAN,SIIUNT KAPASITOR PADA MOTOR TERHADAP IMPULS TEGANGAN JARINGAN TENAGA LISTRIK BER.CAPACITOR BANK Oleh: Ignatius Riyadi Mardiyanto MT.t, Prof.Dr. Ontoseno Penangsang M.Sc.2 rTeknik Konversi lnergi-Polileknik Negeri Bandung 'T"knik El"kt o-Irrstitut Teknologi Sepuluh Novembir Abstrak Pemasangan capocitor bank untuk memperbaiki faldor daya akan mmyebabkon lonjakan tegangqn sast teiadi pemutusan atau hubung singkat. Berdasarkan standar teithstand voltage, kondisi transient tegangan dan qrus dapal terjqdi akibat adanya gangguan lonjakan tegangan, arus maupun frekuensi pada komponen di sekitar capacitor bank tersebut tidak boleh melebihi tegangan wilhst.rnd. Penerapan penambahan capacitor bank dan dampaknya terhadap lojakan tegangan disimulasikan melalui perangkat lunak Alternative Transients Program (ATPN). Penggunaan metode ATPN (Ahernqlive Transients Program) bertujuan untuk uensimulasikan dampak peletakan kapasilor yang memungkinkan perbaikan faktor daya dan lonjakan legangan. Penqmbahan cqpacitor bank mengakibat lonjakan transient tegqngdn overchoot melebihi tegangan withstond 10 kV delam woktu lebih dari 0,15 detik. Peletakqn shunt capacitor pada motor yang telah menggunakan capacitor bank dapat mengurangi lonjakan tegangan di bawah tegangan withstand sebesar 70ok selama 0,15 detik. Kata Kunci: Fahor Daya, Capacitor Bank, Overshoot, Withstand Voltage PEI\IDAIIULUAII Dewasa ini permasalahan penghematan listrik tclah menjadi topik yang sangat diminati. Penghematan listrik ini diantaranya adalah dengan cara melakukan perbaikan kualitas daya dengan cara melakukan perbaikan efisiensi pemakaian seperti dengan melakukan perbaikan faktor daya. Yakni dengan cara melakukan pemasangan capacitor bank pada jaringan beban induktif sehingga yang terasakan oleh sistem adalah hanya sebagai daya aktif. Perubahan kualitas daya ini dapat dilihat pada penurunan arus pada upstream jika capacitor bank diaktifl<an Adanya capacitor bank dlharapkan dapat memperbaiki kualitas tegangan sehingga voltage drop menjadi lebih kecil. Pemasangan capacitor bank sebagai komponen perbaikan kualitas daya khususnya sebagai komponen yang mampu memperbaiki faktor daya sudah lazim dilakukan. Perubahan dan penurunan beban listrik akan mengakibatan beban menjadi kapasitif sehingga berdampak pada kegagalan sistem kendali. Dengan adanya permasalahan tersebut, dampak terhadap kerusakan komponen jaringan, trafo regulator tegangan beban, akan dicermati dengan cara melakukan simulasi sojtx.,are. Simulasi dimaksudkan unfuk menggambarkan kualitas tegangan pada janngan beban dimana capacitor bar,tr tersebut diletakkan. Hipotesis terhadap kerusakan komponen tersebut adalah karena adanya tegangan tembus yang melewati batas ketahanan komponen terhadap tegangan withstand. Tinjauan difokuskan pada permasalahan tegangan lebih pada jaringan beban motor listrik tersebut kareta transient dari suatu keadaan ke keadaan lainnya, yakni 2t0

Transcript of DAMPAK PEMASANGAN,SIIUNT KAPASITOR PADA TEGANGAN …

Page 1: DAMPAK PEMASANGAN,SIIUNT KAPASITOR PADA TEGANGAN …

DAMPAK PEMASANGAN,SIIUNT KAPASITOR PADAMOTOR TERHADAP IMPULS TEGANGAN JARINGAN

TENAGA LISTRIK BER.CAPACITOR BANK

Oleh: Ignatius Riyadi Mardiyanto MT.t, Prof.Dr. Ontoseno Penangsang M.Sc.2rTeknik Konversi lnergi-Polileknik Negeri Bandung

'T"knik El"kt o-Irrstitut Teknologi Sepuluh Novembir

Abstrak

Pemasangan capocitor bank untuk memperbaiki faldor daya akan mmyebabkon lonjakantegangqn sast teiadi pemutusan atau hubung singkat. Berdasarkan standar teithstandvoltage, kondisi transient tegangan dan qrus dapal terjqdi akibat adanya gangguan lonjakantegangan, arus maupun frekuensi pada komponen di sekitar capacitor bank tersebut tidakboleh melebihi tegangan wilhst.rnd. Penerapan penambahan capacitor bank dan dampaknyaterhadap lojakan tegangan disimulasikan melalui perangkat lunak Alternative TransientsProgram (ATPN). Penggunaan metode ATPN (Ahernqlive Transients Program) bertujuanuntuk uensimulasikan dampak peletakan kapasilor yang memungkinkan perbaikan faktordaya dan lonjakan legangan. Penqmbahan cqpacitor bank mengakibat lonjakan transienttegqngdn overchoot melebihi tegangan withstond 10 kV delam woktu lebih dari 0,15 detik.Peletakqn shunt capacitor pada motor yang telah menggunakan capacitor bank dapatmengurangi lonjakan tegangan di bawah tegangan withstand sebesar 70ok selama 0,15 detik.Kata Kunci: Fahor Daya, Capacitor Bank, Overshoot, Withstand Voltage

PEI\IDAIIULUAII

Dewasa ini permasalahan penghematan listriktclah menjadi topik yang sangat diminati.Penghematan listrik ini diantaranya adalahdengan cara melakukan perbaikan kualitasdaya dengan cara melakukan perbaikanefisiensi pemakaian seperti dengan melakukanperbaikan faktor daya. Yakni dengan caramelakukan pemasangan capacitor bank padajaringan beban induktif sehingga yangterasakan oleh sistem adalah hanya sebagaidaya aktif. Perubahan kualitas daya ini dapatdilihat pada penurunan arus pada upstreamjika capacitor bank diaktifl<an Adanyacapacitor bank dlharapkan dapat memperbaikikualitas tegangan sehingga voltage dropmenjadi lebih kecil.

Pemasangan capacitor bank sebagaikomponen perbaikan kualitas daya khususnya

sebagai komponen yang mampu memperbaikifaktor daya sudah lazim dilakukan. Perubahandan penurunan beban listrik akanmengakibatan beban menjadi kapasitifsehingga berdampak pada kegagalan sistemkendali. Dengan adanya permasalahantersebut, dampak terhadap kerusakankomponen jaringan, trafo regulator teganganbeban, akan dicermati dengan cara melakukansimulasi sojtx.,are. Simulasi dimaksudkanunfuk menggambarkan kualitas tegangan padajanngan beban dimana capacitor bar,tr tersebutdiletakkan. Hipotesis terhadap kerusakankomponen tersebut adalah karena adanyategangan tembus yang melewati batasketahanan komponen terhadap teganganwithstand. Tinjauan difokuskan padapermasalahan tegangan lebih pada jaringanbeban motor listrik tersebut kareta transientdari suatu keadaan ke keadaan lainnya, yakni

2t0

Page 2: DAMPAK PEMASANGAN,SIIUNT KAPASITOR PADA TEGANGAN …

jika terjadi intervensi oleh adanya gangguankedaruratan. Gangguan kedaruratan jaringanbeban motor di sini adalah pada gangguan iuuslebih hubung singkat yang menyebabkanbeban diputus oleh relai.

Makalah ini membahas komponen capacitorbank sebagai komponen perbaikan faktor dayapada jaringan beban dan pengaruhnya terhadaptegangan pada beban sebagai komponendownstreatn maupun pada jaingan upstream.Dan akan diperlihatkan pengaruh penambahankomponen filter pasif jenis shunt kapasitorpada motor dengan jaringan ber-capacitorbank terhadap tegangan overshoot karenaaktifnya rele arus lebih. Perangkat simulasiyang digunakan ad,alah software open sourceATPN (Alternative Transients Program) olehSINTEF Energt Research. Gambarankomponen untuk simulasi jaringan denganbeban berupa motor induksi 3 phasa, dayanominal 100 kW yang difungsikan sebagaipenggerak pompa. Motor listrik dikendalikandengan menggunakan regulator teganganmenggunakan trafo regulator yangdipasangkan pada setiap upstream motor.Jaringan menggunakan kabcl tanah, denganproteksi benrpa relai over currenL Secara garisbesar parameter komponen simulasi dituliskansebagai berikut.

l) Motor induksi. Model rangkaian darikompenen motor induksi dapat diikuti padamakalah oleh Josd Gongalves, dkk trl. Datamotor yang digunakan sebagai salah satucontoh kasus adalah motor jenis induksi,tegangan nominal I kV, daya aktif nominal100 kW, slip 0.02, effisensi nominal 0.9, faktordaya 0.8.

{l

{-l

T

T

Gambar l. Single Line Sistem Pensuplai Motor

Dampak ketahanan motor disimulasikandengan menggunakan stqndard IEC 60034-15,1995 tentang ketahanan motor dengan

tegangan nominal di bawah 3 kV terhadaptegangan lcbih, pengujian dengan cvrawithstand test dllahrkan selama waktu I menit

211

2) Kabel tanah. Kabel yang digunakan adalahkabel tanah detgan single core cable, tiga fasadibundel menjadi satu. bagian inri dengan; Rho2.3 x l0-" ohm.m. diameter dalam 2 cm.relative perminivity 2.7. relarive permea bilityl. Bagian selubung dengan diameter dalam 4cm diameter luarnya adalah 4.f cm. Rio2.3x103 ohm.m. dengan relative pcrmilivity2.7.

3) Trafo regulator tegangan. Regulator teganganuntuk beban menggunakan trafo regulatordergan tap bagian sekunder mempunyai nilaisampai dengan + 15%, input tegangan adalah IkV, dengan perbandingan primer sekundernominalnya i:l denganjenis kopling Y-d.

4) Over currenl rela)). Oyer current relaydipasang setelah regulator tegangan dengansetting waktu. instanlaxeom sekitar 0.02 detik.

5) Circuit breaker. Circuit breaker d\d.ekatidengan model simulasi menggunakankombinasi rangkaian RLC (resistor-indukstor-kapasitor). Model circuit breake r tersebrut telahdijelaskan antara lain oleh Caroline Vollst,Benoit de Metz-Noblat dalam makalahnya,yakni Vacuum Circuit Breaker Moclel:Application Case to Molors Switching 121.

6) Trafo dishibusi. Untuk menurunkan tegangandigunakan trafo distribusi dsngan tegangantransmisi adalah 34.5 kV. Trafo distribusi inimenuruntan tegangan dari 34.5 kV menjadi IkV, dengan kopling Y-y.

Secara keseluruhan jaringan sistem dengansumber berupa turbin gas dengan tegangankeluaran li.5 kV digunakan untuk mensuplaimotor-motor listrik untuk pompa dan prosesproduksi lainnya dengan tegangan motorsekitar 1 kV, digambarkan secara sederhanaseperti Gambar l.

Page 3: DAMPAK PEMASANGAN,SIIUNT KAPASITOR PADA TEGANGAN …

untuk mengetahui ketahanan terhadaptegangan lebih rms nilainya adalah 2 x nilainominal + 4 kV tersebutt3l. Untuk ketahanantranformator terhadap tegangan lebih dapatdiikuti pada IEC 6007 6-3, yakni untuk 3.6 kV-rmsttl. Tegurguo 1ebih, yang dapat dikenakanselama 60 detik dengan frekuensi sebesarfrekuensi sumber, adalah 10 kV-rms. Untukfrekuensi yang lebih tinggi harusdiperhitungkan pengurangan waktu teganganlebih yang dipapar komponen tersebut.

Tegangan standar IEC ini secara umum,banyak digunakan oleh produsen komponendaya dalam menguji hasil produksinya.Dengan demikian, batas ketahanan terhadaptegangan uji dapat dijadikan rujukan untukmenentukan batas ketahanan dari komponenyang dapat terkena tegangan di atas nilai ujiketahanannya dalam waktu yang lebih lamadari waktu uji ketahanannya. Beberapa ujilapangan terhadap ketahanan tegangan denganstandar ini kadang menunjukkan nilai yanglebih rendah dan mengalami kegagalan karenakondisi lingkungan yang berbeda, sepertikondisi lingkungan yang lebih lembab dapatmenurunkan batas ketahanan tegangan standar.Selain itu, frekuensi dari tegangan yangmelampaui batas kctahanan yang mengenaikomponen selayaknya menj adi pertimbanganjuga untuk menentukan wakru yang dapatdikenakan komponen pada batas teganganwithstand.

METODOLOGI

Untuk membuat simulasi, perlu dilakukanpenyesuaian parameter komponensesungguhnya dengan parameter komponensimulasi pada simulator ATPrM sebagai /ools.Beberapa komponen yang perlu disesuaikanadalah komponen motor, kabel, dan relaiuntuk jaringan distribusi.

Komponen Md,tor Induksi. Menggunakannilai parameter yang telah disebutkan di muka,dapat dibuat parameter komponen motor yangdisesuaikan dcngan software simulator yaknimenggunakan rangkaian tiga fasa menj adirangkaian pengganti d-q, dengan induktansimagnetisasi LMUD dan LMUQ adalah0.034287, dengan komponen stator Rd dan Qdadalah 0.470204 ohm, L6 dan Lo adalah0.001771 [Vpu. Untuk komponcn rcsistansiadalah 0.15508 ohm dan induktansi rotoradalah 0.001771 IVpu.

Komponen Kabel. Parameter komponenkabel tanah pada nilai yang disebutkan di atas,

dapat langsung dimasukkan pada komponenkabel yang ada pada komponen simulator.

Komponen Trafo Regulator. Parameter traforegulator di-setting dengan nilai untuk lilitanprimer resitansi dan induktansinya sebesar

0.0005127 ohm dan 0.0180688 mH. Resistansidan induktansi pada belitan sekunder adalah

0.00053 ohm dan 0.0181. Resistansimagnetisasi percabangan adalah l5l0909ohm, dengan arus magnetisasi cabang 1.08 A,dan fluksi magnetisasi percabangannya adalah6.237 Wb.

Komponen Over Currenl Relay. Relai aruslebih atau over current relay (OCR) yangdigunakan adalah pengukur arus di atas nilaians transient pada kondisi masuknya motorpenggerak pompa maupun pada kondisimasuknya capacitor bank jika kapasitor di-setting berbeda waktu untuk masuk ke sistem.Tetapi setting OCR dibuat di bawah nilai arushubung singkat terkecilnya. Hasil hitunganuntuk arus hubung singkat pada rangkaian iniadalah di atas 1000 A. Arus hubung singkattersebut dapat dicari dengan cara perhitunganmaupun dengan cara melakukan simulasi darirangkaian dengan sumber-sumber yangmempengaruhinya, kemudian dilakukanpengamatan pada jaringan di atas OCR yangakan merasakan paling awal adanya arus yang

nilainya lebih besar dari nilai nominal arusbeban tersebut. Dengan cara melakukansimulasi dengan menyambungkan rangkaiansecara keseluruhan dan dilakukan simulasihubung singkat, maka arus hubung singkatdapat diketahui. Demikian juga nilai transientpada saat masuknya komponen tambahanseperti capacitor bank 1lka di-selting masuktidak bersamaan dengan beban. Hal ini jugadapat diamati dengan menggunakan rangkaiansimulasi. Menggunakan rangkaian setarasimulasi, maka diketahui nilai selling aruslebih pada OCR pada simulator denganmempertimbangkan arus tronsienl dan arusstartup sekitztr 500 A. Adapun waktu tundauntuk OCR simulasi adalah sebesar 0.02 detikatau mendekati sahr perioda gelombangarusnya. Hal ini adalah sesuai dengan sellingtunda untuk insranlaneous relay over cwrent.

Komponen Circuit Breaker 1 kV. Rangkaiancircuit breaker pada simulasi ini didekatidengan menggunakan rangkaian switch yang

212

Page 4: DAMPAK PEMASANGAN,SIIUNT KAPASITOR PADA TEGANGAN …

diserikan dengan resistor sebesar 2xl0-5 ohm,kemudian kedua komponen tersebut diparaleldengan raurgkaian seri R(LqA.)C denganmasing-masing nilainya disetting sebesar 50ohm, 5xl0-8 mH, 1.33 ohm, dan 2x10-11 pF.Selanjutnya komponen-komponen tersebutdiparalel terhadap resistor nilai sebesar 3.9MCl. Komponen setara circuit breaker iniselanjutnya dapat diaktifkan oleh rele untukmemutus saluran di bawahnya jika OCRbeke{a.Komponen Capacitor Bank. Capacitor bankdipasang untuk mengkompensasi kebutuhandaya reaktifpada beban motor. Capacitor bankini disediakan agar arus induktif (arus leading)mendekati nilai arus kapasitif (arus lagging)sehingga pada jaringan upstrezrm arus induktifmengecil. Arus kapasitif ini untuk bebanmotor pada contoh ini adalah sekitar 250 A,pada capacitor bank dipasang mode bintang(Y) tidak di-ground-kan adalah sekitar 125000pF.

HASIL DAII PEMBAIIASAN

Simulasi dilalrukan tanpa dan denganpemasangan capacitor bank menggtnakanparameter jaringan beban motor induksi.Simulasi juga dilakukan untuk kondisi sepertitersebut dengan menambahlcan filter shuntpada motor dan kemudian diamati pengaruhle gangan ov e r s h o o t -ny a -

.Sel/ing waktu simulasi adalah pompa pada saatt:0 dalam keadaan sudah menyala, kemudianpada saat F 0.45 detik motor penggerakpompa dimatikan dengan menutup (close) atau,membuka (open) circuit breaker, hal irudimaksudkan untuk mengetahui efek putusnyaaliran ke motor pada kondisi normal.Pengamatan dilakukan pada tegangan saluranyang menuju motor, tegangan pada saluran,sena arus pada saluran distribusi.

Pengukuran tegangan dan arus beban (load)dimaksudkan untuk mengetahui kualitas anisdan tegangan pada komponen regulatortegangan (trafo regulator) pada kondisijaringan normal dan ketika jaringan distribusimendapat gangguan hubung singkat.Gangguan hubung singkat disimulasikan

dengan short circuit 3 phasa ke ground- Shortcircuit tersebtt hanya dimaksudkan untukmenunjukkan terjadinya gangguan yangmenyebabkan OCR bekerja dan memutuskanrangkaian circuit breaker, dan kemudianakibat dari pemutusan oleh OCR tersebut akan

diamati sebagai kondisi adanya gangguan padasaluran yang dihubung singkat.

Pengamatan juga dilakukan pada jaringan

setelah over current relay sebagai kualitastegangan dan arus jaringan setelah beban,dalam kondisi normal dan terjadi hubungsingkat pada saluan di bawahnya(downstream), dan akibatnya pada tegangan

dan arus safutan upstream-nya. Dengandilakukan pengamatan pada saluran distribusiini diharapkan dapat diketahui akibatgangguan pada jaringan downstream dai overcurrent relay sehingga relai menutup danakibatnya pada saluran di atasnya, yaknikarena penutupan relai tersebut pada kualitastegangan dan arus pada kondisi lransient,menuju kepada kestabilan yang baru.

Studi Kasus Beban tanpa Czpacitor Bank,

Kasus ini ditampilkan untuk menunjukkansimulasi jaringan dan hasil simulasipengukuran pada jaringan tersebut padakondisi normal tanpa gangguan, dan juga jikagangguan hubung singkat terjadi pada jaringanbeban yang diamati.

1) Kondisi Normal tanpa Capacitor bsnk

Rangkaian simulasi pada kondisi tanpagangguan dari saluran daya untuk pompadengan over current relay rl,ianta,ra

regulator tegangan dan trafo distribusi.Rangkaian simulasi ini tanpa dipasangcapasitor bank sebagai kompensator arusreaktif motor. Simulasi dimulai denganpenyalaan pada saat t =0 dan diputusdengan circuit breaker' yang d.i-settingpada detik ke 0.45 Rangkaian dan hasilsimulasi diperlihatkan pada Gambar 2.Rangkaian pengganti circuit breakerdengan OCR diperlihatkan pada gambutersebut.

213

Page 5: DAMPAK PEMASANGAN,SIIUNT KAPASITOR PADA TEGANGAN …

Tegangan dan arus yang mengalir padamotor pada kondisi normal Gambar 3. b),dan tegangan dan arus pada salurandistribusi setelah over current relay dancircuit breaker tanpa capacitor bank-

Terlihat bahwa tegangan beban masihtersisa, walaupun rangkaian sudah diputus

dari jaringan distribusi dan arus darijaringan ke beban telah menjadi nol,dengan frekuensi yang lebih tinggi danmenurun dengan cepat menuju nol ketikapemurus beke{a pada pengamatan 0.45detik.

Gambar 2. Simulasi Rangkaian Saluran Distribusi dengan Beban Motor Tanpa Ctpacitor Bank

a) Tegangan dan arus pada saluran distribusi b) Tegangan dan arus beban tanpa capasitor bank

Gambar 3. Sinyal pada Saluran Distribusi (a) dan pada Motor (b) Tanpa Komponen PerbaikanFaktor Daya-Capasitor Bank

Juga diperlihatkan pada Gambar 3. a)bahwa arus mendahului (leading)terhadap tegangan, sehingga untukmemperbaiki kualitas daya dapatdilakukan pemasangan capacitor banksebagai arus lagging-nya.

2) Short Circuil tanpa Capacitor bank

Simulasi untuk teiadinya short circuitpada saluran beban dilakukan pada waktupengamatan 0.3 detik.

214

Page 6: DAMPAK PEMASANGAN,SIIUNT KAPASITOR PADA TEGANGAN …

Cambar 4, Saluran Distribusi Motor Jika Terjadi Short CircurT Tanpa Capacitor Bank

Terlihat bahwa terjadi pada salurandistribusi upstream dari pemutus (OCR),sesaat sebelum relay over carrenr bekerjakarena adanya shorl circuit pada salurandi atas OCR disimulasikan pada waktu0.3 detik, te{adi lonjakan regangantransisi sampai pada kondisi stabil yangbaru, yakni menuju ke tegangan nol atauberosilasi teredam. Pada saat pemutus

Gambar 5. Sinyal Tegangan Upstreant Trafo Regulator Jika Terjadi S/ra rt Circuit

Pengecekan tegangan setelah pemutusan olchOCR untuk batas tegangan withstand l0 kYpada sisi primer trafo regulator adalah scpcrliGambar 5. Pada simulasi hasil pengukurantersebut terlihat bahwa terjadi overshoottegangan yang melebihi balas withstandvoltage-nya selama sekitar 0.05 detik sebelumakhimya menurun menuju nol.

Studi dengan Pemasangan CapacitorBankMemakai kapasitor scnilai 525000 pF dengansambungan bintang tanpa pentanahan, dapatmeningkatkan faktor daya dari upslreamcapacitor bank ke jaingan distribusi, nilainyamenjadi mendekati l. Hasil simulasi siortcircuit :unf'),k tegangan dan arus pada salurandownstream dari sambungan kapasitor tcrsebutdiperlihatkan oleh Gambar 6.

ilffi-

215

yang dikendalikan oleh OCR mulaibekerja, terjadi transisi tegangan padasahxan downstreaa dari pemufus saluran(OCR) dan timbul over shoot tegangan,dengan frekuensi yang berbeda darifrekuensi jala-jala, untuk kemudianmenghilang sekitar 0.2 detik dariteqadiny a s ho rt circuits.

"tB 1tsd*1E 1E r-"rI

--its -

Page 7: DAMPAK PEMASANGAN,SIIUNT KAPASITOR PADA TEGANGAN …

Gamtrar 6. Penambahan Kapasitor untuk Perbaikan Faktor Daya dibawah Trafo Regulator

Pemasangan kapasitor ini dapat menaikkanfaktor daya, sehingga arus upstream kapasitormengecil ketika kapasitor aktif, diperlihatkanpada Gambar 7 . Pada waktu 0.3 detikdilakukan simulasi sior, circuit sehhggaterjadi lonjakan arus yang menyebabkan OCR

bekerja dan memutuskan jaringan. Darisimulasi terlihat bahwa batas teganganwithstand sebesar 10 kV, terlampau denganwaktu lebih dari 0,15 detik, dengan frekuensiosilasi tegangan yang relatif tinggi yaknisebesar 32 x flekuensi jala-jalanya.

Pengaruh Filter Shunt Motor padaPerbaikan Faktor Daya

Pemasangan capacitor bank sebagai perangkatperbaikan faktor daya temyata dapatmengakibatkan terjadinya over voltagemelebihi tegangan withstand komponen padasalwan downstream capacitor bank, yakntpada kondisi adanya gangguan yangmenyebabkan relai bekefa. Tegangan lebih ini

Gambar 7, Arlus Dotet streah, Capacitor Bank-".i.F4- -'i1..---

Gambar 8. Tegangan pada Downstream Capacitor Bank

Pemutusan jaringan ini, pada kasuspemasangan capacitor bank mendekatikomponen beban, akan menyebabkantegangan downstream kapasitor mengalamikenaikan dan transisi waktu penurunantegangan relatif lama (lihat Gambar 6). Hal iniberbeda dengan ketika tidak dipasangrapaciror hank (lihat Gambar 4).

2t6

v"'"-""""""" """""11

Page 8: DAMPAK PEMASANGAN,SIIUNT KAPASITOR PADA TEGANGAN …

dikhawatirkan akan merusak komponenkarena melebihi batas ketahanan -i,ithstqndyang dirancang oleh pabrikan. Unnrk itu, perludilakukan upaya unhrk melakukan perbaikanfaktor daya tanpa adanya nllai overshoottegangan tersebut. Unhik menghilangkan"tegangan mengambang" pada motor karenaterputusnya saluran karena aktifnya relai,

dapat dilakukan dengan mcmasang komponenfilter lolos rendah yang dipasang shunt denganmotor. Gambar 9 adalah hasil simulasipemasangan lther shunt capasiror (masing-

masing bernilai 2000 pF) motor yangsebelumya telah dipasang capacitor bankuntuk memperbaiki faktor daya jaringan.

r"1

.l

Gambar 9. Perubahan Tegangan pada, Doterrstream Trafo Regulator, Sebelum dan SetelahMotor Dipasang Slrrrrl Kapasitor sebagai Filter Tegangan

Terlihat dari Gambar 9 bahwa denganmemasang ftlter shunt capasitor maka akandapat mcnurunkan "tegangan mengambang"pada downstream trafo regulator. "Teganganmenambang" dengan frekucnsi tinggi ini akanmenumn dengan cepat sehingga dapatdiharapkan kurang dari tegangan withstand-nya.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil simulasi, dapat disimpulkanbeberapa hal-hal sebagai berikut:1. Pemasangan capacitor bank sebagai

komponen perbaikan kualitas daya untukmotor-motor besar mengakbatkan batastegall,Ean withstand sebesar l0 kV terlampauidengan waktu lebih dari 0,15 detik, denganfrekuensi osilasi tcgangan yang relative tinggiyakni sebesar 32 x frekuensi jala-jalanya.

2. Pemasangan rther shunt capasitor dapatmengurangi dampak tegangan withstand yangterlampaui sebesar 70% selama 0,15 detikdengan aktifnya OCR pada jaringan bebantersebut.

DAFTAR PUSTAI'AJosd Gonqalves, Jos6 Baptista, Luis Neves and

Filipe Tadeu Oliveira, 'Simulation ofthe effecl ofvoltage transients on aninduction motor with ATP/EMTP' ,Intcmational Conference onRenewable Energies and PowerQuality (ICREPQ'09), Valencia(Spain), l5th to l Tth April, 2009

Caroline Vollet, Benoit de Metz-Noblat,Vacuum Circuit Breaker Model :Application Case lo Motors Switching,Intemational Conference on PowcrSysrems Transients (IPST'07) inLyon, France on J:une 4-7,2007

CEI-IEC," IEC 60034-15 Rotating ElectricMachine, part 15: Impulse Voltagewithstand levels of rotating a.c.machinewith form-wound statorcoils", Bereau Central de CommisionElectrotechniqeu Internationale,Geneva, 1995

217

Page 9: DAMPAK PEMASANGAN,SIIUNT KAPASITOR PADA TEGANGAN …

IEC Publication 60076-3,* IEC 60076-3Power Transformer Part 3: Insulationlevels, dielec*ic tests and externalclearances in aij', IntemationalElectrotechnical Commission, Geneva,2000

CEI-IEC, 'IEC 60502-lPower cables withextruded insulation and theiraccessoies for rated vohages from IkV (Um = 1,2 kl) up to 30 kV (Jm:36 kY) . Part l: Cables for ratedvoltages of I kY (Um : 1,2 kY) and 3kY (Um = 3,6 kY)', IntemationalElectrotechnical Commission, Geneva,2004

J.C Das, Transients in Electrical SystemsAnalysis, Recognition, and Mitigation,The Mc Graw Hill Companies,2010

A. Borghetti, F. Napolitano, C.A. Nucci, M.Paolone, M. Sultan, N. Tripaldi,Transient Recovery Vohages inVacuum Circuit Breakers Generated

by the Interruption of Inrush Cun'entsof Large Motors, IntemationalConference on Power Systems

Transients (IPST20I l) in Delft, theNetherlands June 14-17, 2Ol l

Juan A. Martinez-Velasco, Jacinto Martin-Arnedo, Ferley Castro-Aranda,MODEI,ING PROTECTIVE DEWCESFOR DISTRIBUTION SYSTEMSWITH DISTNBUTED GENERATIONUSING AN EMTP-TYPE TOOL,Ingeniare. Revista chilena de

ingenieria, vol. l8 N'2,2010, pp.258-273

Thai Dang Nguyen, Exploring novel methods

for power quality disturbance and

fault type classifcation, ProQuestDissertations and Theses; 2008

EMTP User Group, 'Rrle Book Alternativetransients Program', EuropeanEMTP-ATP Users Group e.V.,(EEUG) Assocation in Germany, 1985

218