Desain Tapis Tala Tunggal Sebagai Peredam Distorsi Harmonik Ke-5

Kebutuhan terhadap energi listrik yang bersih dan stabil semakin tinggi, seiring dengan perkembangan teknologi dan industrialisasi. Namun, penggunaan perangkat elektronik seperti inverter, UPS, dan peralatan berbasis semikonduktor menyebabkan munculnya harmonik dalam sistem tenaga listrik. Distorsi harmonik ini dapat menimbulkan kerugian daya, panas berlebih, hingga kerusakan peralatan. Salah satu metode yang dapat digunakan adalah penerapan filter pasif, khususnya jenis Single Tuned Passive Filter. Filter ini dirancang untuk menyerap frekuensi harmonik tertentu, dalam hal ini harmonik ke-5 yang memiliki frekuensi dominan dalam jaringan distribusi.

Pada frekuensi resonansi, impedansi filter berada pada titik minimum, sehingga harmonik yang sesuai dapat melewati filter. Pada frekuensi resonansi, reaktansi induktif (XL) dan reaktansi kapasitif (XC) saling meniadakan, menghasilkan impedansi total yang sangat kecil. Jika impedansi filter sangat kecil pada frekuensi resonansi, maka sebagian besar arus harmonik akan mengalir ke filter, bukan ke jaringan utama.

Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan menganalisis kinerja tapis tala tunggal sebagai peredam distorsi harmonik pada gardu distribusi. Perancangan filter dilakukan dengan mempertimbangkan kondisi riil sistem distribusi. Metode penelitian dilakukan melalui simulasi berbasis perangkat lunak ETAP dan MATLAB untuk mengidentifikasi dan menganalisis tingkat Total Harmonic Distortion (THD), serta mengevaluasi efektivitas desain tapis dalam mereduksi harmonik pada sistem distribusi tenaga listrik. Dalam penelitian ini diperoleh nilai resistor sebesar 0,769Ω, induktor sebesar adalah 0,49mH dan kapasitor sebesar 828μF. Hasil simulasi menunjukkan pemasangan filter dapat mereduksi nilai Individual Harmonic Distortion (IHD) orde ke-5 dari 7,6% menjadi 0,2% dengan nilai THD dari 8,74% menjadi 3,54% dengan karakteristik filter impedansi rendah pada frekuensi 250Hz. Filter yang dirancang dapat meningkatkan faktor daya dari 0,88 hingga 0,95-0,96.

Desain Single Tuned Passive Filter terbukti efektif dalam mereduksi distorsi harmonik ke-5 pada gardu distribusi. Dengan peredaman harmonik yang optimal, efisiensi pada sistem meningkat, umur peralatan lebih panjang, dan sistem distribusi menjadi lebih andal.

 

 

Oleh: Ahmad Iqbal Baihaqi [21/472989/SV/18789]

Pembimbing: Ir. Muhammad Arrofiq, S.T., M.T., Ph.D., IPM