ANALISIS POWER QUALITY PADA SISTEM...

ANALISIS POWER QUALITY PADA SISTEMKELISTRIKAN PT. INDOPIPE POLYPLAST

Seminar Tugas Akhir(Genap 2010-2011)Teknik Sistem TenagaJurusan Teknik ElektroITS

ANALISIS POWER QUALITY PADA SISTEMKELISTRIKAN PT. INDOPIPE POLYPLAST

Pembimbing :Prof. Ir. Ontoseno Penangsang, M.Sc, Ph.D.Prof. Dr. Ir. Adi Soeprijanto, MT

Wahyu Adhawil Adri

2209 105 006

Teori PenunjangTeori Penunjang2

PendahuluanPendahuluan1

Sistem KelistrikanSistem KelistrikanSistem KelistrikanSistem Kelistrikan3

Simulasi dan AnalisisSimulasi dan Analisis4

PenutupPenutup5

Seminar Tugas Akhir Teknik Sistem TenagaJurusan Teknik Elektro ITS

LATAR BELAKANG

PENURUNANFAKTOR DAYA

TIMBULNYAHARMONISAKUALITAS DAYA

• Penurunan faktor daya, munculnya harmonisa dantegangan kedip sistem kelistrikan di PT IndopipePolyplast


PENGARUH MOTORSTARTING

TUJUAN DAN RUMUSAN MASALAH

TUJUAN

• Mempelajari kualitasdaya

• Merencanakan perbaikankualitas daya

RUMUSANMASALAH

• Simulasi SistemKelistrikan di PT.Indopipe Polyplast

• Analisis Kualitas Daya

• Mempelajari kualitasdaya

• Merencanakan perbaikankualitas daya

• Simulasi SistemKelistrikan di PT.Indopipe Polyplast

• Analisis Kualitas Daya


BATASAN MASALAH

• Simulasi dan analisa menggunakan software ETAP 7

• Masalah power quality yang dievaluasi hanya faktordaya, harmonisa dan tegangan kedip akibat startingmotor

• Analisa menggunakan standar yang dikeluarkan olehIEEE

• Simulasi dan analisa menggunakan software ETAP 7

• Masalah power quality yang dievaluasi hanya faktordaya, harmonisa dan tegangan kedip akibat startingmotor

• Analisa menggunakan standar yang dikeluarkan olehIEEE



Sistem KelistrikanSistem Kelistrikan


Sistem KelistrikanSistem Kelistrikan3


PenutupPenutup5


TEORI PENUNJANG => Faktor Daya

Daya Pada Sistem Tenaga Listrik

1. Daya Aktif

2. Daya Reaktif

3. Daya Total

Active Power

Reactive Power

Apparent Power

22 )()( kVARkWkVA


TEORI PENUNJANG => Harmonisa (1)

Harmonisa adalah gelombang-gelombangsinus dengan frekuensi kelipatan (integer)dari frekuensi sumber, yang biladigabungkan gelombang sinus denganfrekuensi sumber akan menghasilkangelombang yang terdistorsi (non-sinus)

V1

+V5

=



SUMBERHARMONISA

Konverter

TransformatorTanur Busur Listrik

(Arc Furnace)


SUMBERHARMONISA Transformator

Mesin-MesinBerputar

Tanur Busur Listrik(Arc Furnace)

Standard Harmonisa Arus (IEEE Std. 519-1992) untuk level tegangan 69 kV dan dibawahnya


Isc / IL h<11 11h<17 17h<23 23h<35 35h THD(%)

<20 4 2 1,5 0,6 0,3 5

20 => 50 7 3,5 2,5 1 0,5 8

50 => 100 10 4,5 4 1,5 0,7 12

100 => 1000 12 5,5 5 2 1 15

> 1000 15 7 6 2,5 1,4 20



Standard Harmonisa Tegangan (IEEE Std. 519-1992)

Bus Voltage at PCC Individual VoltageDistortion (%)

THD(%)

69 kV and below 3,0 5,069 kV and below 3,0 5,0

69,001 kV through 161 kV 1,5 2,5

161,001 kV and above 1,0 1,5


TEORI PENUNJANG => Filter Pasif (1)

Berfungsi sebagai “jalan”yang harus dilewatiharmonisa agarharmonisa tidak masuk kesistem


SEBAGAI KOREKSIFAKTOR DAYA

KAPASITOR

FILTER HARMONIKSERTA PERBAIKANRESONANSI

TEORI PENUNJANG => Filter Pasif (2)

Filter dengan penalaan tunggal ditala pada salahsatu orde harmonisa (biasanya pada ordeharmonisa rendah). Filter ini terdiri dari rangkaianseri kapasitor, reaktor dan resistor (RLC).

Penggunaan filter yang ditala sering mengakibatkanresonansi paralel antara filter dengan admintansi darisistem pada orde harmonik dibawah frekuensipenalaan filter yang lebih rendah


TEORI PENUNJANG => Tegangan Kedip (2)

Penurunan nilai rms teganganatau arus pada frekuensi dayaselama durasi waktu dari 0,5cycles (0,01detik) sampai 1menit


Penurunan nilai rms teganganatau arus pada frekuensi dayaselama durasi waktu dari 0,5cycles (0,01detik) sampai 1menit

Hal ini menyebabkan lepasnya(trip) peralatan-peralatan yangpeka terhadap perubahantegangan






PenutupPenutup5


SISTEM KELISTRIKAN






PenutupPenutup5



SIMULASI DAN ANALISIS => Faktor Daya (1)

• KONDISI EXISTINGBus PF (%) Condition

Bus MDR_L6 37.8 NOT OK

LVMDP A 69.1 NOT OK


LVMDP A 69.1 NOT OK

LVMDP B 63.8 NOT OK

Bus MDR L4 8.00 NOT OK

Bus MDR L7 20.0 NOT OK

Bus MDR 1 34.0 NOT OK


Perhitungan Nilai KapasitorBus MDR_L6 :cos φ = 37.7%S = 142 + j351Untuk pemasangan kapasitor dipakai cos φ 90 %Jadi, untuk Q1 = 142 tan ( arc cos 0,37)

= 356,54 kvaruntuk Q2 = 142 tan ( arc cos 0,9 )

= 68,7 kvarMaka Qc yang dipilih untuk memperbaiki adalah sebesarQc = Q1 – Q2

= 356,54 – 68,7= 287,76 kvar ( 300 Kvar )

Cos φ menjadi 92,6 %

Perhitungan Nilai KapasitorBus MDR_L6 :cos φ = 37.7%S = 142 + j351Untuk pemasangan kapasitor dipakai cos φ 90 %Jadi, untuk Q1 = 142 tan ( arc cos 0,37)

= 356,54 kvaruntuk Q2 = 142 tan ( arc cos 0,9 )

= 68,7 kvarMaka Qc yang dipilih untuk memperbaiki adalah sebesarQc = Q1 – Q2

= 356,54 – 68,7= 287,76 kvar ( 300 Kvar )

Cos φ menjadi 92,6 %



• KONDISI SETELAH PEMASANGAN KAPASITORBus PF (%) Condition

Bus MDR_L6 92.6 OK

LVMDP A 99 OK

• KONDISI SETELAH PEMASANGAN KAPASITOR


LVMDP A 99 OK

LVMDP B 94.3 OK

Bus MDR L4 88.2 OK

Bus MDR L7 89.5 OK

Bus MDR 1 88 OK

SIMULASI DAN ANALISIS => Harmonisa (1)

• THD Tegangan Existing

BusTHDV

(%)Standard (%)

Condition PF (%) Condition

Bus MDR_L6 4.46 5 OK 37.8 NOT OKLVMDP A 4.07 5 OK 69.1 NOT OK


LVMDP A 4.07 5 OK 69.1 NOT OKLVMDP B 4.11 5 OK 63.8 NOT OKBus MDR L4 4.06 5 OK 8.00 NOT OKBus MDR L7 4.23 5 OK 20.0 NOT OKBus MDR 1 4.17 5 OK 34.0 NOT OK


• THD Tegangan Setelah Perbaikan Faktor DayaBus

THDV

(%)Standard

(%)Condition

PF(%)

Condition

BusMDR_L6

13.63 5 NOT OK 92.6 OKBus

MDR_L6LVMDP A 12.59 5 NOT OK 99 OKLVMDP B 12.75 5 NOT OK 94.3 OKBus MDR

L413.74 5 NOT OK 88.2 OK

Bus MDRL7

13.34 5 NOT OK 89.5 OK

Bus MDR1

12.85 5 NOT OK 88 OK



• THD Arus Pada Pemasangan Kapasitor

LineTo Line(Feeder)

THDi

(%)Standard

(%)Condition

LV Tranformator LVMDP A 91 8 NOT OKLV Tranformator LVMDP A 91 8 NOT OK

LV Tranformator LVMDP B 49 8 NOT OK

LVMDP B Line MDR_L6 25 12 NOT OK

LVMDP A LINE1 73 15 NOT OK

LVMDP A LINE4 200 12 NOT OK


SIMULASI DAN ANALISIS => Perancangan Filter Pasif (1)

• Perencanaan Filter Pasif

Line To Line (Feeder)Orde Harmonik

DominanLV Tranformator LVMDP A 5 dan 7

LV Tranformator LVMDP B 5 , 7 dan 11

LVMDP B Line MDR_L6 5, 7, 11, dan 13

LVMDP A LINE1 5 dan 7

LVMDP A LINE4 5


SIMULASI DAN ANALISIS => Perancangan Filter Pasif (2)

• Perhitungan Perencanaan Filter PasifBus Jenis Filter Orde Filter C L R

BUS MDR L6Single Tuned

5 3,36 mF 0,123 mH 0,00126 Ω7 1,81 mF 0,11 mH 0,0012 Ω

High Pass11 0,83 mF 0,102 mH 0,16 Ω13 0,25 0,24 0,038 Ω

• Perhitungan Perencanaan Filter Pasif

High Pass13 0,25 0,24 0,038 Ω

BUS LVMDP A Single Tuned5 4,57 mF 0,09 mH 0,00095 Ω

7 1,27mF 0,16 mH 0,0017 Ω

BUS LVMDPB

Single Tuned 7 1,12 mF 0,187 mH 0,00196 Ω

High pass 5 2,56 mF 0,16 mH 0,025 Ω

BUS MDR 1 Single Tuned5 0,84 mF 0,49 mH 0,0034 Ω7 0,154 mF 1,3 mH 0,0095 Ω

BUS MDR L4 Single Tuned 5 1,92 mF 0,216 mH 0,0022 Ω


SIMULASI DAN ANALISIS => Hasil Simulasi

Spektrum harmoniktegangan Bus MDRL6 Setelah dipasangfilter


Gelombang harmoniktegangan Bus MDRL6 Setelah dipasangfilter

SIMULASI DAN ANALISIS

• THD tegangan dan Faktor Daya SetelahPemasangan Filter Pasif

BusTHDV

(%)Standard

(%)Condition

PF(%)

Condition

BusMDR_L6

1.34 5 OK 97.2 OK


BusMDR_L6

1.34 5 OK 97.2 OK

LVMDP A 1.11 5 OK 98.7 OK

LVMDP B 1.26 5 OK 97.1 OKBus MDR

L40.97 5 OK 88.4 OK

Bus MDR 1 1.16 5 OK 91.5 OK

SIMULASI DAN ANALISIS => Hasil Simulasi

Spektrum harmonikArus Line MDR L6Setelah dipasangfilter


Gelombang harmonikArus Line Bus MDRL6 Setelah dipasangfilter

SIMULASI DAN ANALISIS

• THD Arus Setelah Pemasangan FilterLine

To Line(Feeder)

THDi

(%)Standard

(%)Condition

LVTranformator

LVMDP A 3.65 8 OK


LVTranformator

LVTranformator

LVMDP B 5.99 8 OK

LVMDP BLine

MDR_L613.61 12 MENDEKATI

LVMDP A LINE1 11.46 15 OK

LVMDP A LINE4 3.46 12 OK

SIMULASI DAN ANALISIS => Tegangan Kedip (1)

• Grafik tegangankedip pada busChiller_3 (motorchiller3 )

• Grafik tegangankedip pada busChiller_3 (motorchiller3 )


Grafik tegangankedip pada busChiller Unit


Grafik tegangankedip pada bus SDP1


Grafik tegangankedip pada busLVMDP B


• Dari hasil simulasi dapat dilihatnilai tegangan yang dihasilkanselama motor di starting, yaituPada kondisi awal sebelum motordi starting tegangan yangdihasilkan adalah 97.49%, danpada saat motor starting terjadipenurunan tegangan sebesar90.23%.





PenutupPenutup5




PENUTUP => Kesimpulan (1 )

• Faktor daya pada sistem kelistrikan PT.IndopipePolyplast rata rata masih jauh dari standar yangditetapkan PLN

• Perbaikan faktor Daya pada sistem, munculnyaresonansi

• Perbaikan dengan Pemasangan Filter Pasif

• Faktor daya pada sistem kelistrikan PT.IndopipePolyplast rata rata masih jauh dari standar yangditetapkan PLN

• Perbaikan faktor Daya pada sistem, munculnyaresonansi

• Perbaikan dengan Pemasangan Filter Pasif


PENUTUP => Kesimpulan (2 )

• Pemasangan Filter Dilakukan Pada bus yangmempunyai harmonik dan faktor daya

• Kasus Tegangan Kedip karena Motor startingmasih dalam batas yang di ijinkan

• Pemasangan Filter Dilakukan Pada bus yangmempunyai harmonik dan faktor daya

• Kasus Tegangan Kedip karena Motor startingmasih dalam batas yang di ijinkan


TERIMA KASIH


ANALISIS POWER QUALITY PADA SISTEM...

Documents

Transcript of ANALISIS POWER QUALITY PADA SISTEM...