BAB III
METODE PENELITIAN
3.1
Diagram alir penelitian
Start
Data single-line STTR Cepu
Data beban non-linier STTR Cepu
Data simulasi harmonisa
Analisis THD
menggunakan ETAP
standar Peraturan
Menteri ESDM
No 4.2009
Pemasangan
filter
Tidak
Ya
Stop
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
14
Perhitungan
filter
15
Keterangan gambar 3.1:
Analisis harmonisa diawali dengan pengumpulan data frekuensi, tegangan,
arus, power faktor, THD dan daya di Gedung A,B,C,D STTR Cepu yang
digunakan untuk menghitung filter harmonis. Hasil perbaikan menggunakan filter
lc akan dibandingkan dengan standar Menteri ESDM No 4 Tahun 2009 Mengenai
Aturan Distribusi Tenaga Listrik (Tabel 2.3) yaitu THD arus <5%.
3.2 Desain Penelitian
3.2.1 Sumber Data
Data yang digunakan dalam penelitian ini merupakan data sekunder yang
dimana telah didapatkan dan diberikan ijin oleh Mar’atur Roifah untuk digunakan
sebagai bahan untuk menyelesaikan laporan.
Gambar 3.2 Single line gedung ABCD
(Sumber: Roifah, 2017)
16
Tabel 3.1 Data Simulasi Pengukuran THD
R-S (%)
12,92
THD
S-T (%)
12,92
T-R (%)
12,92
Berdasarkan uraian tabel 3.1 menunjukkan Total Distorsi Harmonisa
(THD) arus antar fasa dalam kondisi yang buruk. Hasil pengukuran menunjukkan
di semua fasa THD melebihi 5%. Batas normal yang ditetapkan Menteri ESDM
No 4 Tahun 2009 Mengenai Aturan Distribusi Tenaga Listrik (Tabel 2.3) yaitu
THD <5%. Tentunya dengan THD yang besar akan mempengaruhi rugi-rugi
energi listrik di Gedung A,B,C,D STTR Cepu.
Tabel 3.2 Data Pengukuran di Gedung A,B,C,D STTR Cepu
(Sumber: Roifah, 2017)
R-S
S-T
T-R
Tegangan Frekuensi
(V)
(Hz)
402
50,12
401
50,11
402
50,09
Arus
(A)
14
9
29
Faktor
Daya
0,562
0,21
0,989
Daya
Aktif
(kW)
6
1
20
Daya
Reaktif
(kVAR)
8
6
3
Daya
Pasif
(kVA)
10
6
20
3.2.2 Peralatan Operasional
1. Laptop atau PC
a. Laptop Acer Aspire E1 -471.
b. Processor Intel Core i3.
c. RAM 2 GB.
d. Sistem Operasi Windows 8 32 bit.
2. Clamp Meter
a. Clamp Meter (Tang Ampere) digital untuk mengukur arus meter .
b. Model MY266.
3. AVOmeter
a. AVOmeter untuk mengukur tegangan dan arus.
17
b. Model DT-830B.
4. Power Analyzer
a. Power Analyzer Schneider Electric untuk mengukur frekuensi,
tegangan, arus, power faktor, THD arus dan daya untuk mengetahui
kualitas daya listrik di MDP yang menyuplai Gedung A,B,C,D STTR
Cepu.
b. Model PM800.
5. Komponen yang di ukur di Main Distribution Panel (MDP)
Pada MDP akan dilakukan pengukuran frekuensi, tegangan, arus, power
faktor, THD arus dan daya untuk mengetahui kualitas daya listrik di MDP
yang menyuplai Gedung A,B,C,D STTR Cepu.
3.2.3 Prosedur Penelitian
Pengumpulan data di STTR Cepu akan mensimulasikan data tersebut
dengan ETAP guna mengetahui persentase THD, dengan cara memasukkan data
terkumpul yang digunakan untuk menganalisa harmonisa yang paling tinggi.
Penentuan
dan
perancangan
filter
sebagai
peredam
THD
harmonisa,
menggunakan perhitungan komponen kapasitor, induktor, dan resistor.
Adapun langkah-langkah yang dilakukan penulis untuk melakukan
penelitian ini, yaitu :
1.
Pengumpulan data.
Data yang akan digunakan ini merupakan data yang didapat STTR Cepu,
dimana data yang diambil adalah data single line diagram, Switchgear,
Transformator, Bus, Beban.
2.
Simulasi Etap
Setelah data terkumpul penulis melakukan simulasi data yang diperoleh
tadi menggunakan perangkat lunak ETAP. penulis harus melakukan beberapa
hal seperti pembuatan single line diagram, memasukkan data-data kedalam
18
single line diagram, kemudian melakukan simulasi harmonic analysis, untuk
mengetahui hasil dari simulasi tinggal klik report manager maka akan
muncul persentase THD, untuk melihat tingkat THD harmonisa yang berupa
grafik tinggal klik toolbar Harmonic Analysis Plots.
3.
Perhitungan Filter.
a. Menentukan kebutuhan kapasitor sebagai perbaikan faktor daya, dengan
memasukan nilai dari pengukuran. Diasumsikan bahwa faktor daya
diperbaiki menjadi 0,85. Untuk menghitung kapasitas kapasitor yang
dibutuhkan di hitung menggunakan persamaan (2.1).
b. Menentukan nilai orde harmonic yang akan difilter dan penyetelan di
turunkan sedikit dibawahnya, hal ini dilakukan sebagai toleransi
komponen filter filter untuk mencegah resonansi yang terjadi pada sistem,
dari hasil simulsi orde harmonic yang akan difilter yaitu orde 13, sehingga
persamaan menggunakan persamaan (2.2).
c. Menentukan besar nilai kapasitor (C), dengan persamaan (2.3) dan dengan
persamaan (2.4).
d. Menentukan nilai induktor yang dicari berdasarkan prinsip resonansi pada
orde tuningnya, dengan persamaan (2.5) dan dengan persamaan (2.6).
e. Menghitung nila resistansi (R) untuk faktor kualitas yang di perlukan (Q),
karena Q filter untuk Single Tunned Filter berada pada range 30 sampai
60, dan dipilih Q = 50, dengan persamaan (2.7) dan dengan persamaan
(2.8).
4.
Analisi Data
Berdasarkan dari data-data yang diperoleh dari simulasi menggunakan ETAP
12.6, akan dilakukan analsis untuk membandingkan dengan standar
harmonisa yang digunakan pada penelitian tugas akhir ini. Standar harmonisa
yang digunakan adalah standar Peraturan Menteri ESDM No 4. 2009. Dan
menghitung didasarkan L dan C pada filter pasif (single tuned) untuk
meredam harmonisa yang timbul di gedung A,B,C,D STTR Cepu.
19
5. Setelah analisa dilakukan dengan baik dan benar selanjutnya menarik
kesimpulan dari analisa yang diperoleh.
3.3 Rencana Jadwal
Tabel 3.3 Rencana Jadwal Aktivitas Pelaksanaan Tugas Akhir
Jenis Kegiatan
1
Pembuatan Proposal
Pengajuan Proposal
Pengumpulan Data
Seminar Proposal
Pembuatan Program
Pembuatan Laporan
Januari
2 3
4
Bulan
Februari
1 2 3
4
1
Maret
2 3
4