Kualitas Daya Listrik-Fluktuasi dan Kedip TeganganPower Qualtiy – Voltage Fluctuation and Flicker
Berkedipnya lampu penerangan disebabkan oleh perubahan beban yang cepat di mana menyebabkan fluktuasi tegangan di sisi konsumen. Perubahan tegangan yang sangat kecil dapat menyebabkan kedip pada lampu yang dapat dirasakan oleh pelanggan energi listrik. Kedip tegangan merupakan suatu permasalahan yang sangat mengganggu. Kedip tegangan tidak menyebabkan kerusakan peralatan. Kedip tegangan tidak mengganggu peralatan listrik yang sensitif. Kedip tegangan tidak mengganggu suatu proses produksi. Tetapi, Kedip tegangan pada lampu, televisi, dan monitor komputer memberikan gangguan pada pengguna peralatan tersebut.
Perubahan arus beban yang cepat mengakibatkan fluktuasi tegangan yang pada akhirnya menyebabkan kedip pada lampu. Proses penggergajian, pompa irigasi, las listrik, elevator, dan printer laser merupakan jenis beban yang dapat menarik arus listrik dengan cepat. Pada tanur listrik, busur api yang dihasilkan sangat berfluktuasi dari satu siklus ke siklus lainnya, yang menyebabkan kedip tegangan dengan kontinu.
Fluktuasi tegangan didefinisikan oleh IEEE sebagai perubahan sistematis dari bentuk gelombang atau perubahan seri yang acak dari tegangan yang menghasilkan perubahan besar tegangan turun di luar batas yang telah ditentukan oleh ANSI C84.1. Secara umum, interval perubahan tegangan sebesar 0,1% - 7% dari tegangan nominal pada frekuensi kurang dari 25 Hz. Sebagai dampaknya, akibat yang paling penting dari permasalahan kualitas daya ini adalah perubahan output dari sistem pencahayaan dari beberapa jenis lampu. Fluktuasi tegangan ini juga disebut sebagai kedip tegangan (flicker).
Fluktuasi tegangan dan kedip pada sistem pencahayaan (lampu) pada dasarnya merupakan dua istilah teknis yang berbeda, tetapi telah dipahami sebagai satu istilah dengan arti yang sama. Penggunaan istilah “kedip tegangan” sedikit membingungkan karena pada hakekatnya tegangan tidak berkedip, namun demikian, IEEE tetap menggunakan istilah ini sebagai salah satu permasalahan dalam kualitas daya listrik.
Fluktuasi tegangan dan kedip pada lampu merupakan hal yang saling berhubungan satu dengan lainnya. Hal ini disebabkan kedip pada lampu sebagai akibat dari tegangan yang berfluktuasi. Fluktuasi tegangan akan mengubah intensitas lampu sebagai akibat dari beban yang besar yang harus berubah dengan cepat untuk menyesuaikan kebutuhan daya aktif dan reaktif. Kenyataannya, perubahan tegangan 0,5% dapat menghasilkan kedip yang dapat dirasakan oleh mata jika frekuensi kedip berada di interval 6 sampai 8 Hz.
Dengan istilah lain, fluktuasi tegangan terjadi sebagai akibat dari perubahan yang cepat. Di lain pihak, kedip pada lampu sebagai akibat dari perubahan intensitas sistem pencahayaan yang disebabkan oleh perubahan beban listrik yang dapat diamati oleh mata manusia.
Standar internasional telah dikembangkan untuk menganalisis fluktuasi tegangan yang menyebabkan perubahan pada sistem pencahayaan dan persepsi manusia terhadap perubahan pencahayaan tersebut.
Sumber dan Penyebab
Perubahan arus beban yang cepat (terutama pada komponen reaktif) dapat menyebabkan fluktuasi tegangan dan kedip pada lampu. Beban-beban ini memiliki laju perubahan daya yang tinggi jika dibandingkan dengan kapasitas hubung singkat pada titik hubung yang sama. Beberapa contoh jenis beban ini antara lain:
- Tanur listrik
- Konverter frekuensi statis
- Cycloconverter
- Rolling Mill Drives
- Main Winders
- Pengasutan motor yang besar
Beban yang kecil seperti las listrik, regulator daya, boilers, crane, dan elevator dapat menyebabkan fluktuasi dan kedip tegangan yang bergantung pada sistem kelistrikan di mana peralatan-peralatan ini dipasang.
Beberapa penyebab lainnya dapat berupa:
- Pensaklaran kapasitor, perubahan tap pada transformator daya, perubahan step pada regulator tegangan, dan peralatan lain dengan komponen induktif sebagai impedansi sumber
- Perubahan kapasitas generator, terutama jenis intermittent (seperti kincir aning)
- Tegangan frekuensi rendah interharmonik
Lebih lanjut, lepasnya beban dari sistem tenaga listrik juga dapat menyebabkan fluktuasi tegangan. Kehilangan beban yang kecil dapat mengakibatkan kedip tegangan untuk periode yang lebih lama jika dibandingkan dengan perubahan beban yang besar.
Dampak
Kedip pada lampu dianggap sebagai dampak yang paling signifikan dari terjadinya fluktuasi tegangan karena dapat mempengaruhi lingkungan produktif. Kedip akan mengganggu personel pada area produksi dan mengurangi tingkat konsentrasi. Sebagai tambahan, fluktuasi tegangan dapat menyebabkan peralatan listrik atau elektronik rusak yang akan mengganggu proses produksi dengan kehilangan biaya yang cukup signifikan.
Dampak lain yang dapat terjadi sebagai akibat dari fluktuasi tegangan adalah:
- Trip yang tidak diinginkan pada sistem relai dan kontaktor
- Trigger yang tidak diinginkan pada sistem UPS
- Permasalahan pada peralatan elektronik yang sensitif yang memerlukan tegangan konstan
Pengukuran
Saat ini, parameter dasar yang digunakan untuk menentukan fluktuasi tegangan adalah menggunakan indeks short-term flicker severity (PST) dan long term flicker severity (PLT). Faktor-faktor ini merupakan representasi dari dampak fluktuasi tegangan pada sistem pencahayaan dan pada manusia.
Pengukuran kedip memiliku tujuan untuk mengevaluasi kualitas penyediaan energi listrik dengan membandingkan tingkat kedip yang ada pada saat pengukuran dengan batas standar yang telah dipublikasikan.
Alat ukur flickermeter dari IEC merupakan standar pengukuran kedip pada lampu. Saat ini, IEEE telah mengadopsi metode flickermeter setelah melakukan modifikasi pada standar IEC untuk dapat diterapkan pada sistem tenaga listrik 120 V di US. Saat ini, banyak pembuat peralatan monitoring telah mengimplementasikan flickermeterdengan spesifikasi yang sesuai standar IEC 61000-4-15 dan IEEE 1453-2004.
Ringkasan
Besar fluktuasi tegangan: 0,1% - 7% (biasa terjadi)
Konten spektral: kurang dari 25 Hz
Lama: Interminttent
Sumber: perubahan beban yang cepat
Dampak: kedip pada lampu dan kerusakan peralatan
Kejadian: rendah sampai menengah
Pencegahan: kapasitor seri, static Var compensator, STATCOMs
Referensi
Baggini, A. (2008). Handbook of Power Quality
Hanzelka, Z. and Bien, A. (2006). Voltage Disturbances - Flicker
IEEE 1159-1995. Recommended Practice For Monitoring Electric Power Quality
No comments:
Post a Comment