Swell

Sabtu, 05 Januari 2013

Swell

Untuk meningkatkan kualitas daya listrik, perlu dilakukan pengurangan permasalahan yang menyebabkan kualitas daya listrik memburuk. Salah satu permasalahan tersebut adalah swell. Swell merupakan kebalikan dari tegangan dip (sag) dan termasuk dalam short duration variation. Swell adalah naiknya amplitudo tegangan rms dengan durasi waktu kurang dari 1 menit.

Berdasarkan durasi waktu terjadinya, swell dapat dibagi menjadi 3 golongan, yaitu

- Instantaneous

Durasi waktu terjadi adalah 0,5 - 30 cycle dan amplitudonya 1,1 - 1,8 p.u.

- Momentary

Durasi waktu terjadi adalah 30 cycle - 3 s dan amplitudonya 1,1 - 1,4 p.u.

- Temporary

Durasi waktu terjadi adalah 3 - 60 s dan amplitudonya 1,1 - 1,2 p.u.

Penyebab terjadinya swell :

- Hilangnya beban pada sistem secara tiba-tiba

Akibat :

- Degradasi pada perlatan listrik

- relai dapat trip

Cara mengatasi swell :

Untuk mengatasi swell, dapat digunakan 4 cara, yaitu :

- Uninterruptible Power Supply (UPS)

Pada kondisi normal, masukan daya AC beban diperoleh dari suplai PLN. Selain itu masukan daya AC akan disearahkan ke dalam daya DC untuk pengisian baterai.

Ketika terjadi swell, daya DC yang dimiliki baterai ini lalu diubah kembali ke dalam daya AC untuk memberi beban. Jika masukan daya AC dari PLN gagal, inverter diberikan dari baterai dan melanjutkan untuk menyuplai beban.

Uninterruptible Power Supply (UPS)

- Dynamic Voltage Restorers (DVR’s)

DVR mengandung trafo yang dirangkai seri terhadap feeder (penyulang). Pada kondisi operasi normal, tegangan pada terminal trafo sangat kecil, akan tetapi pada keadaan terjadi gangguan, konverter daya yang terhubung pada trafo membangkitkan tegangan pada terminal trafo yang merupakan kuadrat arus feeder. Trafo nampak seperti impedansi variabel, yang dapat menambah atau mengurangi impedansi saluran tergantung pada situasi gangguan. Pada situasi sumber tegangan tertekan, trafo dapat menghasilkan tegangan kapasitif, yang akan melawan drop tegangan pada saluran. Saat tegangan surja terjadi akibat pensaklaran kapasitor, tegangan induktif dihasilkan untuk mengurangi kenaikan tegangan ini.

Dynamic Voltage Restorer (DVR)

- Motor-Generator (M-G) Sets

Energi rotasi yang tersimpan pada flywheel dapat digunakan untuk regulasi tegangan pada steady state dan untuk menanggulangi perubahan tegangan pada saat gangguan.

Ketika kondisi normal, putaran rotor motor akan sama dengan putaran rotor generator. Sehingga energi listrik yang masuk ke motor sama dengan energi listrik yang dihasilkan oleh generator. Ketika terjadi swell, maka putaran motor akan lebih cepat dari yang seharusnya. Agar putaran rotor generator tetap konstan ketika terjadi swell pada input motor, maka flywheel akan mempertahankannya dengan menyimpan energi.

Teknologi ini mampu menghasilkan tegangan output 100 % pada kapasitas beban rated selama lebih dari 15 detik pada saat tegangan input nol.

Jika durasi sag atau outage cukup lama, energi yang tersimpan pada flywheel tidak dapat untuk menjaga kecepatan tetap konstan, motor akan trip dan tegangan mulai turun dibawah harga yang disyaratkan.

Motor-Generator Sets (M-G Sets)

- Ferro-resonant/Constant Voltage Transformers (CVT’s)

Dengan magnetik shunt ditambahkan dan kapasitor terhubung pada terminal sekunder, arus kapasitor membangkitkan flux tambahan pada inti besi dimana lilitan sekunder berada, total flux pada inti besi ini akan berada pada daerah jenuh, sehingga perubahan yang terjadi pada tegangan primer akan berdampak kecil sekali (konstan) pada tegangan sekunder.

CVT pada dasarnya adalah transformator dengan perbandingan lilitan 1:1, yang dioperasikan didaerah saturasi pada kurva magnetik, sehingga tegangan output tidak mengalami perubahan tegangan yang signifikan akibat perubahan tegangan in-put.

CVT beroperasi persis sama dengan regulator tegangan, akan tetapi pada saat tegangan dip (sag) terjadi pada sisi primer, CVT sanggup mempertahankan tegangan sekunder konstan. Jika trafo ini dibebani penuh, tegangan output dapat dipertahankan konstan, walaupun tegangan pada primer terjadi sag (drop tegangan) 30%, tetapi bila dibebani hanya ¼ dari rating, tegangan sekunder dapat dipertahankan walaupun tegangan primer turun hingga 70%.