kualitas listrik: Februari 2011

3. Voltage DIP (Sags) dan Interruption

Berkurangnya nilai rms tegangan dari 1 siklus hingga beberapa menit dikenal dengan istilah voltage DIP (Sags). Sedangkan interruption adalah hilangnya catu daya selama beberapa saat. Fenomena voltage DIP sering diakibatkan oleh penyalaan beban-beban yang memerlukan supply arus dalam kuantitas yang besar. Sementara itu, voltage interruption sering ditimbulkan dari gangguan alam seperti sambaran petir maupun gangguan pada jalur distribusi listrik seperti fault transmition.. Penyebab lainnya adalah terjadinya short circuit pada jalur distribusi.

Karakteristik dari voltage DIP biasanya dilihat dari 2 parameter yakni Depth (besarnya penurunan) dan Duration (lamanya penurunan).

List Event DIP dan Interruption pada Power Quality Analyzer

Untuk besarnya penurunan tegangan, penurunan dihitung dari besarnya penurunan rms sinyal terhadap tegangan referensi. Sedangkan untuk duration dihitung dari waktu ketika rms sinyal berada di bawah level 90% hingga nilainya naik kembali ke posisi diatas 90%. Terdapat 4 terminologi yang menyatakan time duration dari voltage DIP dan voltage interruption. Terminologi tersebut membagi durasi waktu berdasarkan lamanya perioda sinyal dalam satu siklus (di Indonesia menganut kelistrikan 50 hz atau 20 ms per siklusnya). Masing-masing terminologi tersebut akan membantu kita untuk mengetahui karakteristik dari voltage DIP maupun interruption. Ke empat terminologi tersebut adalah :

Instant jika (T/2 < duration < 30 T) = 10ms hingga 600ms
Momentary ( 30 T < duration < 3s) = 600 ms hingga 3 detik
Temporary ( 3s < duration < 1 min)
Interruption dan undervoltage ( duration > 1min)

Untuk lebih jelasnya, anda dapat melihat pada gambar 7.

Dampak dari voltage DIP dan interruption?

Pada motor asinkron, saat terjadi DIP atau interruption maka torsi motor akan turun secara drastis bahkan dapat terjadi stall. Pada saat recovery tegangan, motor akan berakselerasi kembali dengan cepat. Hal ini akan memicu terjadinya inrush current yang besarnya hampir sama dengan pada saat pertama kali start. Pada peralatan kontrol yang berbasis mikroprosessor / mikrocontroller. Voltage DIP dan Interruption akan berakibat hilangnya catu daya ke memory sehingga system akan reset.

Sementara itu,peralatan ASD (Adjustable Speed Driver) biasanya akan trip bila kedalaman penurunan tegangan melebihi 15%.

Bagian mana saja yang harus anda periksa?

Motor, VSD/ASD, UPS, dan peralatan yang dikendalikan secara elektronik seperti PLC, microprosessor dsb.

Berapakah toleransi voltage DIP yang diperbolehkan?

Sebagian besar beban masih dapat beroperasi dengan normal bila kedalaman penurunan tegangan kurang dari 10% (90% dari tegangan referensi). Bila tegangan turun hingga ke level 80%, beban hanya akan berfungsi normal bila durasi DIP dibawah 10 detik.

4.Demand dan Integration

Kebutuhan daya pada tiap interval waktu tertentu dikenal dengan istilah demand. Integration sendiri adalah istilah yang menjelaskan konsumsi daya (active power, apparent power dan reactive power) yang direkam oleh alat dari START hingga STOP. Satuan yang digunakan dalam pengukuran integration adalah KWH (active power), KVAH (apparent power ) dan KVARH (reactive power).

Tampilan report demand pada software HIOKI PQA HiView Professional 9624-50

Fungsi dari pengukuran demand dan integration ?
Fasilitas demand digunakan untuk mengetahui kapan terjadinya puncak kebutuhan daya. Hal ini akan sangat berguna bagi kita dalam menganalisa penyebab terjadinya beban puncak.
Perhatikan pada gambar 8 disamping. Dari grafik tersebut kita dapat mengetahui kebutuhan puncak konsumsi daya terjadi pada pukul 15.32 sebesar 7.4637 kW.
Pada saat itu, proporsi pembebanan kurang lebih menyerap 18% dari total pembebanan. Sedangkan pengukuran integration dapat anda manfaatkan sebagai bahan evaluasi dari upaya efisiensi daya yang telah dilakukan. Melalui pengukuran integration, anda pun dapat mengetahui berapa besar konsumsi daya aktif yang terpakai dan yang ter regenerasi.

Apa saja yang harus anda periksa?
Cari berapa lama demand interval yang digunakan oleh alat selama pengukuran
Lakukan pula pengukuran demand pada beban yang diduga memberikan pengaruh yang signifikan terhadap konsumsi daya.

5. Transient Overvoltage

Transient adalah fenomena naiknya peak tegangan hingga ribuan volt dan terjadi dalam waktu yang sangat singkat.. Karena berlangsung dalam tempo yang sangat cepat, maka tidak semua power meter mampu mendeteksi keberadaan transient.
Transien dapat muncul dalam dua kondisi yakni :

Diferensial mode : antara live konduktor : phasa- phasa,phasa-netral
Common mode : antara live konduktor dengan earth.

Sedangkan jika dilihat dari jenisnya, setidaknya terdapat 3 jenis transient :

Temporary transient : disebabkan oleh insulation fault, ferro resonance, over compensation reactive power dsb.
Switching overvoltage transient : disebabkan oleh proses switching dari beban normal, switching on-off low inductive current serta switching dari sirkuit kapasitif (kapasitor bank)
Lightning overvoltage transient : disebabkan oleh sambaran petir.

Akibat yang ditimbulkan dari munculnya transient adalah :

Degradasi kemampuan electrical equipment
Dielektrik breakedown
Thermal stress

Selain potensi kerusakan, fenomena transient dapat membahayakan keselamatan kerja. Menurut data statistik yang dihimpun oleh U.S. Bureau of Labor, tercatat sepanjang tahun 1992 hingga 1998, sebanyak 329 pekerja elektrik meninggal karena kecelakaan kerja yang mana 68 orang diantaranya terjadi pada saat kontak dengan alat ukur listrik. Yang terjadi pada saat itu adalah fenomena fault current dimana alat ukur tidak mampu menahan arus yang besar pada saat terjadi transient tegangan.