Makalah Kelompok 10 Kualitas Daya Listrik [PDF]

Citation preview

KUALITAS DAYA LISTRIK



Tugas Kelompok 10 06 September 2021



Nama Kelompok



: Agung Manalu (5193331010) Arnold Silitonga (5193331012) Arjun Silitonga (5193331006)



Kelas



: Pendidikan Teknik Elektro B



Mata Kuliah



:EKONOMI TENAGA LISTRIK



JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI MEDAN 2021 i



KATA PENGANTAR Puji syukur kita panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat, kesehatan dan kesempatan. Sehingga kami bisa menyusun atau menyelesaikan tugas Makalah kelompok 10 ini. Penulisan makalah ini kami sajikan secara ringkas dan



sederhana sesuai dengan



kemampuan yang kami miliki, dan tugas ini disususun dalam rangka memenuhi tugas KKNI pada mata kuliah Ekonomi Tenaga Listrik. Dalam penyusunan tugas ini banyak kesalahan dan kekurangan, oleh karena itu kritik yang membangun dari semua pihak sangat saya harapkan demi kesempurnaan tugas ini, dan Dalam kesempatan ini kami mengucapkan terimakasih kepada pihak- pihak yang telah membantu untuk menyelesaikan tugas Makalah kelompok ini hingga selesai.



Medan 09,06 2021



Kelompok 10



ii



DAFTAR ISI



KATA PENGANTAR



ii



DAFTAR ISI



iii



BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang B. Permasalahan



1 1 1



BAB II KAJIAN PUSTAKA A.Konsep Kualitas Daya Listrik B. Jenis – Jenis Permasalahan Kualitas Daya Listrik



2 2 3



C. .Pengukuran dan Monitoring Kualitas Daya



4



D. Tujuan Monitoring Kualitas Daya Listrik



5



E. .Identifikasi Permasalahan Kualitas Daya Listrik



7



BAB III PERTANYAAN



8



BAB IV KESIMPULAN



8



BAB V DAFTAR PUSTAKA



9



Iii



BAB I Pendahuluan A.Latar Belakang Isu kualitas suplai daya listrik menjadi sesuatu yang sangat penting bagi pengelola dan pengguna energi listrik. Peningkatan penggunaan peralatan elektronik seperti komputer, kendali dijital dan peralatan sensitif lainnya telah meningkatkan kekhawatiran terhadap kemungkinan munculnya gangguan pada sistem pemasok energi listrik yang digunakan. Analisis terbaru oleh the Electric Power Research Institute (EPRI) memperkirakan bahwa masalah kualitas daya menimbulkan kerugian mencapai ± US$15-24 billion/tahun di USA. Di Indonesia persoalan ini juga menjadi sebuah masalah yang harus ditangani segera. Tudingan bahwa ketidak efisienan dalam penyediaan dan pengelolaan energi listrik tidak lepas dari persoalan kualitas daya listrik. Oleh sebab itu, sangat penting untuk mengidentifikasi, menentukan penyebab dan mengeliminasi masalah-masalah yang dapat menyebabkan menurunnya kualitas daya suatu sistem tenaga listrik. Terminologi kualitas daya listrik mengacu pada phenomena yang sangat variatif yang memiliki karakteristik tegangan dan arus pada satu satuan waktu dan lokasi yang berbeda dalam sebuah sistem tenaga listrik (Styvaktakis, Bollen and Gu, 2000, p.2681-2682). The International Electrotechnical Commission (IEC) mengklasifikasi berbagai tipe gangguan yang mempengaruhi kualitas daya listrik. Untuk dapat menentukan masalah kualitas daya suatu sistem tenaga listrik dan menentukan metode yang paling tepat guna mengurangi masalah kualitas daya dibutuhkan pengumpulan data yang mencakup besaran-besaran arus, tegangan, kejadian, frekuensi kejadian, tempat kejadian, gangguan-gangguan dan lokasi pengukuran (Gu, Bollen and Styvaktakis, 2000, p.2943–2944). Kejadian dan frekuensi kejadian sistem tenaga adalah catatan atau hasil observasi dari pengukuran arus atau tegangan yang melebihi batasan pengukuran yang telah ditetapkan. Gangguan sistem tenaga adalah catatan arus atau tegangan yang dapat menyebabkan reaksi pada peralatan elektrik yang terpasang pada lokasi pengukuran (Styvaktakis, Bollen and Gu, 2000, p. 60–62).



B.Permasalahan 1. Apa yang di maksud dengan Daya Listrik? 2.Jenis Jenis Permasalahan pada Daya Listrik 3.Mengapa kualitas daya listrik di perlukan?



1



BAB II KAJIAN PUSTAKA A.Konsep Kualitas Daya Listrik Perhatian terhadap kualitas daya listrik ini semakin meningkat seiring dengan peningkatan penggunaan energi listrik dan utilitas kelistrikan. Istilah kualitas daya listrik telah menjadi isu penting pada industri tenaga listrik sejak akhir 1980-an. Istilah kualitas daya listrik merupakan suatu konsep yang memberikan gambaran tentang baik atau buruknya mutu daya listrik akibat adanya beberapa jenis gangguan yang terjadi pada sistem kelistrikan (Roger C. Dugan, 2004). Terdapat empat alasan utama, mengapa para ahli dan praktisi di bidang tenaga listrik memberikan perhatian lebih pada isu kualitas daya listrik (Roger C. Dugan, 2004), yaitu : 1. Pertumbuhan beban-beban listrik dewasa ini bersifat lebih peka terhadap kualitas daya listrik seperti sistem kendali dengan berbasis pada mikroprosesor dan perangkat elektronika daya. 2. Meningkatnya perhatian yang ditekankan pada efisiensi sistem daya listrik secara menyeluruh, sehingga menyebabkan terjadinya peningkatan penggunaan peralatan



yang



mempunyai



efisiensi



tinggi,



seperti



pengaturan kecepatan motor listrik dan penggunaan kapasitor untuk perbaikan faktor daya. Penggunaan peralatan – peralatan tersebut dapat mengakibatkan peningkatkan terhadap tingkat harmonik pada sistem daya listrik, di mana para ahli merasa khawatir terhadap dampak harmonisa tersebut di masa mendatang yang dapat menurunkan kemampuan dari sistem daya listrik itu sendiri. 3. Meningkatnya kesadaran bagi para pengguna energi listrik terhadap masalah kualitas daya listrik. Para pengguna utilitas kelistrikan menjadi lebih pandai dan bijaksana mengenai persoalan seperti interupsi, sags, dan peralihan transien dan merasa berkepentingan untuk meningkatkan kualitas distribusi daya listriknya.



2



4. Sistem tenaga listrik yang saling berhubungan dalam suatu jaringan interkoneksi, di mana sistem tersebut memberikan suatu konsekuensi bahwa kegagalan dari setiap komponen dapat mengakibatkan kegagalan pada komponen lainnya. Terdapat beberapa definisi yang berbeda terhadap pengertian tentang kualitas daya listrik, tergantung kerangka acuan yang digunakan dalam mengartikan istilah tersebut. Sebagai contoh suatu pengguna utilitas kelistrikan dapat mengartikan kualitas daya listrik sebagai keandalan, di mana dengan menggunakan angka statistik 99,98 persen, sistem tenaga listriknya mempunyai kualitas yang dapat diandalkan. Suatu industri manufaktur dapat mengartikan kualitas daya listrik adalah karakteristik dari suatu catu daya listrik yang memungkinkan peralatan-peralatan yang dimiliki industri tersebut dapat bekerja dengan baik. Karakteristik yang dimaksud tersebut dapat menjadi sangat berbeda untuk berbagai kriteria. Kualitas daya listrik adalah setiap masalah daya listrik yang berbentuk penyimpangan tegangan, arus atau frekuensi yang mengakibatkan kegagalan ataupun kesalahan operasi pada peralatan-peralatan yang terjadi pada konsumen energi listrik (Roger C. Dugan, 2004). Daya adalah suatu nilai dari energi listrik yang dikirimkan dan didistribusikan, di mana besarnya daya listrik tersebut sebanding dengan perkalian besarnya tegangan dan arus listriknya. Sistem suplai daya listrik dapat dikendalikan oleh kualitas dari tegangan, dan tidak dapat dikendalikan oleh arus listrik karena arus listrik berada pada sisi beban yang bersifat individual, sehingga pada dasarnya kualitas daya adalah kualitas dari tegangan itu sendiri (Roger C. Dugan, 2004).



B. Jenis – Jenis Permasalahan Kualitas Daya Listrik 1. Permasalahan kualitas daya listrik disebabkan oleh gejala-gejala atau fenomena-fenomena elektromagnetik yang terjadi pada sistem tenaga listrik. Gejala elektromagnetik yang menyebabkan permasalahan kualitas daya adalah (Roger C. Dugan, 2004) : Gejala Peralihan 3



(Transient), yaitu suatu gejala perubahan variabel (tegangan, arus dan lain-lain) yang terjadi selama masa transisi dari keadaan operasi tunak (steady state) menjadi keadaan yang lain. 2. Gejala



Perubahan



Tegangan



Durasi



Pendek



(Short-Duration



Variations), yaitu suatu gejala perubahan nilai tegangan dalam waktu yang singkat yaitu kurang dari 1 (satu) menit. 3. Gejala



Perubahan



Tegangan



Durasi



Panjang



(Long-Duration



Variations), yaitu suatu gejala perubahan nilai tegangan, dalam waktu yang lama yaitu lebih dari 1 (satu) menit. 4. Ketidakseimbangan Tegangan, adalah gejala perbedaan besarnya tegangan dalam sistem tiga fasa serta sudut fasanya. 5. Distorsi



Gelombang,



gelombang



adalah



(tegangan



dan



gejala arus)



penyimpangan



dari



dari bentuk idealnya



suatu berupa



gelombang sinusoidal. 6. Fluktuasi Tegangan, adalah gejala perubahan besarnya tegangan secara sistematik. 7. Gejala Perubahan Frekuensi Daya yaitu gejala penyimpangan frekuensi daya listrik pada suatu sistem tenaga listrik. 8. Gejala Peralihan (Transient), yaitu suatu gejala perubahan variabel (tegangan, arus dan lain-lain) yang terjadi selama masa transisi dari keadaan operasi tunak (steady state) menjadi keadaan yang lain. 9. Gejala



Perubahan



Tegangan



Durasi



Pendek



(Short-Duration



Variations), yaitu suatu gejala perubahan nilai tegangan dalam waktu yang singkat yaitu kurang dari 1 (satu) menit. 10. Gejala



Perubahan



Tegangan



Durasi



Panjang



(Long-Duration



Variations), yaitu suatu gejala perubahan nilai tegangan, dalam waktu yang lama yaitu lebih dari 1 (satu) menit. 11. Ketidakseimbangan Tegangan, adalah gejala perbedaan besarnya tegangan dalam sistem tiga fasa serta sudut fasanya. 12. Distorsi



Gelombang,



gelombang



(tegangan



adalah dan 4



gejala arus)



penyimpangan



dari



dari bentuk idealnya



suatu berupa



gelombang sinusoidal. 13. Fluktuasi Tegangan, adalah gejala perubahan besarnya tegangan secara sistematik. 14. Gejala Perubahan Frekuensi Daya yaitu gejala penyimpangan frekuensi daya listrik pada suatu sistem tenaga listrik.



C.Pengukuran dan Monitoring Kualitas Daya Monitoring pengumpulan



atau dan



pemantauan



kualitas



pengambilan



data,



daya



adalah



proses



menganalisis,



dan



menginterpretasikan data pengukuran tersebut menjadi suatu informasi yang bermanfaat. Program monitoring kualitas daya dilakukan karena adanya permintaan untuk meningkatkan kinerja kualitas sistem daya menjadi lebih baik. Proses pengumpulan dan pengambilan data yang biasanya dilakukan dengan tegangan dan arus listrik secara kontinyu tegangan dalam jangka waktu tertentu. Selama ini proses analisis dan interpretasi dilakukan secara manual. Tetapi akhir – akhir ini dengan adanya kemajuan dalam bidang pengolahan data dan kecerdasan buatan memungkinkan guna merancang dan



mengimplementasikan



sistem



cerdas



untuk



menganalisis



dan



menginterpretasikan data mentah secara otomatis menjadi informasi yang berguna sehingga mengurangi campur tangan manusia. D.Tujuan Monitoring Kualitas Daya Listrik Obyektivitas dari monitoring kualitas daya sering ditentukan oleh pemilihan peralatan monitoring yang baik dan presisi, metode untuk akusisi dan penyimpanan data, serta analisis dan interpretasi data. Beberapa tujuan dari monitoring kualitas daya adalah :  Monitoring untuk mengetahui kinerja sistem. Produsen energi listrik harus memahami dan mengetahui kinerja dari sistem tenaga listrik yang dihasilkan, sehingga sesuai dengan kebutuhan



konsumen



energi 5



listrik



yang



dilayaninya.



Dengan



memahami karakteristik kualitas daya yang normal dari sebuah sistem, maka suatu otoritas pelayanan energi listrik akan dengan cepat mengidentifikasi masalah dan dapat memberikan informasi kepada para konsumen listrik, sehingga konsumen listrik tersebut dapat memilih dan menggunakan peralatan yang sesuai dengan karakteristik kualitas daya pada saat itu.  Monitoring untuk menjelaskan masalah-masalah tertentu. Suatu bagian atau departemen yang melayani terhadap ketersediaan energi listrik di lingkungan industri, sering mengadakan monitoring jangka pendek untuk memecahkan masalah dengan melakukan pemantauan jangka pendek pada beban – beban yang sering mengalami gangguan. Monitoring secara berkala ini merupakan modus reaktif pemantauan kualitas kekuasaan, sehingga hal ini merupakan suatu langkah yang baik untuk mengidentifikasi penyebab kerusakan peralatan yang disebabkan oleh masalah kualitas daya listrik.  Monitoring sebagai bagian pelayanan kualitas daya yang sempurna. Produsen listrik saat ini sedang mempertimbangkan untuk menawarkan layanan tambahan kepada pelanggan. Salah satu layanan tambahan ini adalah menawarkan tingkat kualitas daya listrik yang berbeda kepada konsumen sesuai dengan kebutuhan pelanggan tertentu. Penyedia listrik dan pelanggan dapat bersama-sama mencapai tujuan ini dengan memodifikasi sistem tenaga listrik dengan pemasangan peralatan tertentu di lokasi pelanggan. Sehingga pemantauan atau monitoring menjadi sangat penting untuk menetapkan ukuran suatu layanan yang berbeda tersebut dan untuk memverifikasi bahwa pengguna atau pelanggan telah mencapai tingkat kualitas daya sesuai dengan perjanjiannya.  Monitoring untuk memprediksi waktu pemeliharaan peralatan Data monitoring kualitas daya yang dikumpulkan dari waktu ke waktu dapat dianalisis untuk memberikan informasi peralatan spesifik yang berkaitan dengan kinerja sistem tenaga listrik. Pemeliharaan peralatan 6



dapat dikerjakan dengan cepat untuk menghindari kegagalan sistem, sehingga dapat mencegah gangguan kualitas daya utama yang pada akhirnya dapat berdampak terhadap sistem secara keseluruhan



E.Identifikasi Permasalahan Kualitas Daya Listrik Identifikasi masalah dalam kualitas daya listrik harus direncanakan dengan matang untuk mendapatkan tujuan monitoring kualitas daya yang tepat sasaran. Identifikasi adalah ini diperlukan dan harus ditetapkan sebelum survey kualitas daya dilakukan. Beberapa informasi yang digunakan untuk mengidentifikasi permasalahan dalam kualitas daya listrik. 1. Permasalahan alami, seperti kegagalan peralatan, kesalahan fungsi dari sistem kendali dan peralatan 2. Karakteristik



dari



beberapa



peralatan



yang



sensitif



terhadap



permasalahan kualitas daya 3. Kapan terjadinya suatu kegagalan dalam sistem tenaga listrik 4. Terjadinya permasalahan atau kegagalan operasi dalam suatu waktu yang sama 5. Sumber – sumber yang dapat menyebabkan variabel pada kualitas daya, seperti starting motor, switching kapasitor, penggunaan peralatan elektronika daya, peralatan yang menghasilkan busur api 6. Kondisi peralatan tenaga listrik yang terpasang 7. Data sistem tenaga listrik, seperti diagram single line, ukuran dan impedansi transformator, dan informasi beban listrik.



7



BAB III PERTANYAAN 1.Menurut kelompok anda apa yang di maksud dengan Kualitas Daya Listrik? 2.Sebutkan apa yang harus di identifikasi pada permasalahan kualitas daya listrik! 3.Apa yang di maksud dengan monitoring kualitas daya listrik menurut kelompok anda? 4.Apa tujuan dari monitoring kualitas daya lstrik? 5.Sebutkan Permasalahan yang sering terjadi pada kualitas daya listrik



BAB IV KESIMPULAN suplai daya listrik menjadi sesuatu yang sangat penting bagi pengelola dan pengguna energi listrik. Peningkatan penggunaan peralatan elektronik seperti komputer,



kendali



dijital



dan



peralatan



sensitif



lainnya



telah



meningkatkan



kekhawatiran terhadap kemungkinan munculnya gangguan pada sistem pemasok energi listrik yang digunakan. kualitas daya listrik merupakan suatu konsep yang memberikan gambaran tentang baik atau buruknya mutu daya listrik akibat adanya beberapa jenis gangguan yang terjadi pada sistem kelistrikan (Roger C. Dugan, 2004). Terdapat beberapa definisi yang berbeda terhadap pengertian tentang kualitas daya listrik, tergantung kerangka acuan yang digunakan dalam mengartikan istilah tersebut. Sebagai contoh suatu pengguna utilitas kelistrikan dapat mengartikan kualitas daya listrik sebagai keandalan, di mana dengan menggunakan angka statistik 99,98 persen, sistem tenaga listriknya mempunyai kualitas yang dapat diandalkan. Suatu industri manufaktur dapat mengartikan kualitas daya listrik adalah karakteristik dari suatu catu daya listrik yang memungkinkan peralatan-peralatan yang dimiliki industri tersebut dapat bekerja dengan baik. Karakteristik yang dimaksud tersebut dapat menjadi sangat berbeda untuk berbagai criteria



8



BAB V DAFTAR PUSTAKA Jurrnal destimasi teknologi, vol5 no 1 januari 2017 KUALITAS DAYA LISTRIK PENGARUH DAN PENANGANNANYA Oleh Hendra Martha Yudha Konsep kualitas daya listrik Oleh Repository UNIMUS



9