Faktor Penting Yang Mempengaruhi Kualitas Daya Listrik
Kualitas daya listrik memainkan peran penting dalam memasok listrik secara efektif kepada konsumen. Karena daya menjadi sumber daya yang lebih penting dan berharga bagi seluruh dunia, penting untuk menjaga kualitasnya di semua tingkat penggunaan untuk peralatan kerja yang andal.
Karena penggunaan beban non linier dan peralatan elektronik daya di sektor transmisi, distribusi, dan pemanfaatan sistem menyebabkan distorsi dalam bentuk gelombang tegangan dan arus. Kami sudah mengetahui distorsi harmonik total dengan kontrol phase dan kontrol integral daya AC.
Sekarang perusahaan distribusi daya sehari menunjukkan sifat kompetitif untuk meningkatkan kualitas daya dengan meningkatkan kepedulian untuk mendapatkan keuntungan dan kepuasan pelanggan.
Standar IEEE mendefinisikan kualitas daya listrik sebagai "konsep powering dan grounding peralatan elektronik sensitif dengan cara yang sesuai untuk peralatan dengan sistem kabel yang tepat dan peralatan terhubung lainnya". Ini adalah penyimpangan tegangan dan arus dari bentuk gelombang ideal atau aktual.
Pada gambar, daya yang disuplai pada listrik adalah gelombang sinus murni dari arus dan tegangan. Sementara daya mencapai ke beban, ia tidak lagi mempertahankan bentuknya karena perangkat switching tidak linier.
Seperti yang diamati, bentuk itu menyimpang dari yang sebelumnya ideal. Penyimpangan ini menyebabkan masalah parah pada peralatan listrik seperti lampu berkedip, kerusakan berbagai perangkat, kecepatan motor rendah, dll.
Dengan menggunakan penganalisa kualitas daya, kita dapat memperkirakan atau menganalisis bentuk gelombang terdistorsi.
Voltage Sag atau Dip atau Tegangan Melengkung/kedip dan Membengkak adalah penurunan level tegangan dari nilai nominal pada frekuensi daya. Ini berlangsung dari sekitar setengah siklus hingga beberapa detik. Tegangan rendah disebabkan oleh beberapa faktor seperti motor listrik, tungku busur, masalah utilitas, melengkung dll.
Motor seperti berbagai jenis motor induksi selama mulai mengambil arus yang sangat besar, yang menghasilkan penurunan tegangan drastis.
Tungku busur juga awalnya mengambil ampere besar untuk menghasilkan suhu tinggi. Utilitas menjatuhkan tegangan oleh beberapa faktor seperti petir, kontak pohon, burung dan hewan ke saluran catu daya, operasi switching, kegagalan isolasi, dll.
Pembengkakan tegangan terjadi karena pemindahan beban dari satu sumber ke sumber lain, penolakan tiba-tiba dan beban aplikasi. Melengkung adalah masalah frekuensi rendah yang terjadi terutama pada kondisi starting atau tegangan rendah.
Melengkung disebabkan oleh tegangan atau frekuensi rendah yang dapat diamati oleh mata manusia.
Lengkung tegangan dan bengkak menyebabkan kerusakan peralatan, kehilangan efisiensi motor, kegagalan isolasi, fluktuasi penerangan cahaya, tripping relay dan kontraktor, dll.
Gangguan frekuensi daya tidak mudah disembuhkan jika muncul pada tingkat sumber karena berhubungan dengan daya listrik tinggi. Namun ini dapat dikurangi jika terjadi secara internal karena beban dengan memisahkan beban ujung dari beban sensitif.
Transien adalah gangguan sub-siklus yang berlangsung selama kurang dari satu siklus bentuk gelombang AC. Karena respon frekuensi atau laju sampling terbatas, deteksi dan pengukuran transien sangat sulit.
Ini juga kadang-kadang disebut sebagai spikes, lonjakan, pulsa daya, dll. Ini terjadi karena gangguan atmosfer seperti penerangan dan suar surya, gangguan gangguan arus, pengalihan beban, pengalihan bank kapasitor, pengalihan jalur listrik, dll.
Beberapa perangkat dirancang dengan mempertimbangkan transien, tetapi sebagian besar perangkat dapat menangani beberapa transien tergantung pada tingkat keparahan transien dan masa pakai peralatan. Transien ini dibatasi oleh penekan proteksi gelombang, filter dan penekan transien lainnya seperti yang ditunjukkan pada gambar.
Urutan harmonik membedakan ini sebagai genap (2, 4, 6, 8, 10) dan tipe ganjil (3, 5, 7, 9, 11). Beban nonlinier utama menghasilkan harmonika aneh dan bahkan harmonika dihasilkan karena operasi yang tidak merata dari perangkat listrik seperti arus magnetisasi transformator mengandung komponen harmonik yang rata.
Frekuensi harmonik ini bergantung pada urutan harmonik karena frekuensi harmonik kedua adalah 2 kali frekuensi dasar. Ini dihasilkan karena beban nonlinier, tungku busur, motor listrik, sistem UPS, jenis baterai yang berbeda, peralatan pengelasan, dll.
Bentuk gelombang fundamental ditumpangkan oleh harmonik ganjil, yang menghasilkan bentuk gelombang terdistorsi. Harmonik ini memiliki efek serius pada berbagai peralatan listrik seperti overheating kabel dan peralatan, gangguan dengan jalur komunikasi, kesalahan saat menunjukkan parameter listrik, probabilitas untuk menghasilkan kondisi resonansi, dll.
Ini dapat dengan mudah diukur dengan analisis harmonik dan dikurangi dengan menggunakan berbagai filter harmonik seperti tipe aktif dan pasif.
Misalkan jika faktor daya 0.8, mengatakan bahwa 80 persen daya digunakan dan energi yang tersisa terbuang sia-sia. Faktor daya rendah disebabkan oleh motor induksi, elemen daya nyata dalam jaringan sistem tenaga listrik, dll.
Faktor daya rendah ditingkatkan dengan menggunakan perangkat koreksi faktor daya seperti filter bank kapasitor, kondensor sinkron dan peralatan kompensasi lainnya.
Peningkatan faktor daya, dengan penggunaan kapasitor, menghasilkan pengurangan tagihan listrik. Di sini daya nyata yang diambil dari supply dikurangi oleh kapasitor yang menawarkan daya terkemuka di alam.
Karena penggunaan beban non linier dan peralatan elektronik daya di sektor transmisi, distribusi, dan pemanfaatan sistem menyebabkan distorsi dalam bentuk gelombang tegangan dan arus. Kami sudah mengetahui distorsi harmonik total dengan kontrol phase dan kontrol integral daya AC.
Sekarang perusahaan distribusi daya sehari menunjukkan sifat kompetitif untuk meningkatkan kualitas daya dengan meningkatkan kepedulian untuk mendapatkan keuntungan dan kepuasan pelanggan.
Apa itu Kualitas Daya Listrik?
Jika daya yang disuplai ke perangkat atau peralatan kurang, itu mengakibatkan kinerja yang buruk. Kualitas daya yang baik membuat peralatan berfungsi dengan baik tanpa memengaruhi kinerja atau harapan hidup.Standar IEEE mendefinisikan kualitas daya listrik sebagai "konsep powering dan grounding peralatan elektronik sensitif dengan cara yang sesuai untuk peralatan dengan sistem kabel yang tepat dan peralatan terhubung lainnya". Ini adalah penyimpangan tegangan dan arus dari bentuk gelombang ideal atau aktual.
Pada gambar, daya yang disuplai pada listrik adalah gelombang sinus murni dari arus dan tegangan. Sementara daya mencapai ke beban, ia tidak lagi mempertahankan bentuknya karena perangkat switching tidak linier.
Seperti yang diamati, bentuk itu menyimpang dari yang sebelumnya ideal. Penyimpangan ini menyebabkan masalah parah pada peralatan listrik seperti lampu berkedip, kerusakan berbagai perangkat, kecepatan motor rendah, dll.
Dengan menggunakan penganalisa kualitas daya, kita dapat memperkirakan atau menganalisis bentuk gelombang terdistorsi.
Masalah Kualitas Daya Listrik
Kualitas daya ditentukan oleh pengguna akhir. Jika peralatan listrik bekerja dengan memuaskan untuk supply yang diberikan maka daya listrik pada kualitas yang baik. Jika tidak berfungsi dengan baik atau gagal berfungsi, maka kualitas daya listrik buruk. Alasan kualitas daya listrik yang buruk atau masalah kualitas daya listrik dibahas di bawah ini.1. Gangguan Frekuensi Daya Listrik
a. Tegangan Melengkung dan Membengkak
Voltage Sag atau Dip atau Tegangan Melengkung/kedip dan Membengkak adalah penurunan level tegangan dari nilai nominal pada frekuensi daya. Ini berlangsung dari sekitar setengah siklus hingga beberapa detik. Tegangan rendah disebabkan oleh beberapa faktor seperti motor listrik, tungku busur, masalah utilitas, melengkung dll.
Motor seperti berbagai jenis motor induksi selama mulai mengambil arus yang sangat besar, yang menghasilkan penurunan tegangan drastis.
Tungku busur juga awalnya mengambil ampere besar untuk menghasilkan suhu tinggi. Utilitas menjatuhkan tegangan oleh beberapa faktor seperti petir, kontak pohon, burung dan hewan ke saluran catu daya, operasi switching, kegagalan isolasi, dll.
Pembengkakan tegangan terjadi karena pemindahan beban dari satu sumber ke sumber lain, penolakan tiba-tiba dan beban aplikasi. Melengkung adalah masalah frekuensi rendah yang terjadi terutama pada kondisi starting atau tegangan rendah.
Melengkung disebabkan oleh tegangan atau frekuensi rendah yang dapat diamati oleh mata manusia.
Lengkung tegangan dan bengkak menyebabkan kerusakan peralatan, kehilangan efisiensi motor, kegagalan isolasi, fluktuasi penerangan cahaya, tripping relay dan kontraktor, dll.
Gangguan frekuensi daya tidak mudah disembuhkan jika muncul pada tingkat sumber karena berhubungan dengan daya listrik tinggi. Namun ini dapat dikurangi jika terjadi secara internal karena beban dengan memisahkan beban ujung dari beban sensitif.
b. Transien listrik
Transien adalah gangguan sub-siklus yang berlangsung selama kurang dari satu siklus bentuk gelombang AC. Karena respon frekuensi atau laju sampling terbatas, deteksi dan pengukuran transien sangat sulit.
Ini juga kadang-kadang disebut sebagai spikes, lonjakan, pulsa daya, dll. Ini terjadi karena gangguan atmosfer seperti penerangan dan suar surya, gangguan gangguan arus, pengalihan beban, pengalihan bank kapasitor, pengalihan jalur listrik, dll.
Beberapa perangkat dirancang dengan mempertimbangkan transien, tetapi sebagian besar perangkat dapat menangani beberapa transien tergantung pada tingkat keparahan transien dan masa pakai peralatan. Transien ini dibatasi oleh penekan proteksi gelombang, filter dan penekan transien lainnya seperti yang ditunjukkan pada gambar.
c. Harmonik
Sifat harmonik dari tegangan dan arus adalah penyimpangan dari gelombang sinus asli atau murni. Frekuensi harmonik adalah kelipatan integral dari frekuensi fundamental dan sangat umum dalam sistem tenaga listrik.Urutan harmonik membedakan ini sebagai genap (2, 4, 6, 8, 10) dan tipe ganjil (3, 5, 7, 9, 11). Beban nonlinier utama menghasilkan harmonika aneh dan bahkan harmonika dihasilkan karena operasi yang tidak merata dari perangkat listrik seperti arus magnetisasi transformator mengandung komponen harmonik yang rata.
Frekuensi harmonik ini bergantung pada urutan harmonik karena frekuensi harmonik kedua adalah 2 kali frekuensi dasar. Ini dihasilkan karena beban nonlinier, tungku busur, motor listrik, sistem UPS, jenis baterai yang berbeda, peralatan pengelasan, dll.
Bentuk gelombang fundamental ditumpangkan oleh harmonik ganjil, yang menghasilkan bentuk gelombang terdistorsi. Harmonik ini memiliki efek serius pada berbagai peralatan listrik seperti overheating kabel dan peralatan, gangguan dengan jalur komunikasi, kesalahan saat menunjukkan parameter listrik, probabilitas untuk menghasilkan kondisi resonansi, dll.
Ini dapat dengan mudah diukur dengan analisis harmonik dan dikurangi dengan menggunakan berbagai filter harmonik seperti tipe aktif dan pasif.
2. Faktor Daya
Faktor daya adalah faktor utama lain yang mempengaruhi kualitas daya listrik. Faktor daya rendah menyebabkan beberapa masalah seperti motor terlalu panas dan penerangan yang buruk. Hal ini juga menyebabkan para pengguna untuk memenuhi kebutuhan listrik. Faktor daya adalah rasio daya aktif terhadap daya semu dan menentukan jumlah pemanfaatan daya listrik.Misalkan jika faktor daya 0.8, mengatakan bahwa 80 persen daya digunakan dan energi yang tersisa terbuang sia-sia. Faktor daya rendah disebabkan oleh motor induksi, elemen daya nyata dalam jaringan sistem tenaga listrik, dll.
Faktor daya rendah ditingkatkan dengan menggunakan perangkat koreksi faktor daya seperti filter bank kapasitor, kondensor sinkron dan peralatan kompensasi lainnya.
Peningkatan faktor daya, dengan penggunaan kapasitor, menghasilkan pengurangan tagihan listrik. Di sini daya nyata yang diambil dari supply dikurangi oleh kapasitor yang menawarkan daya terkemuka di alam.
3. Grounding
Kualitas daya yang baik mencakup keamanan untuk peralatan serta operator. Grounding memberikan perlindungan sistem serta perlindungan peralatan. Ground berfungsi sebagai potensial referensi konstan dengan potensi lain yang akan diukur.
Jika badan peralatan tidak terhubung ke gound dengan benar, itu akan mengakibatkan guncangan hebat pada individu. Sistem ground melindungi berbagai peralatan terhadap kondisi gangguan dan kondisi abnormal lainnya yang terjadi pada sistem tenaga listrik.
Ground referensi sinyal sama sekali berbeda dari grounding normal karena tidak memberikan perlindungan pada peralatan atau individu. Tetapi penting bagi kerja yang tepat dari komponen atau perangkat elektronik untuk menyediakan jalur impedansi rendah atau referensi.