Analisis Penggunaan Dstatcom untuk Mengurangi Fluktuasi Tegangan yang Disebabkan oleh Tanur Busur Listrik Ac

Abstract

EAF (Electric Arc Furnace) is a non-linear load with rapid change of load causes voltage fluctuations and flicker when connected to a weak electrical system. Harmonics on the EAF is caused by the voltage-current characteristic is very nonlinear from electric arc in each power cycle, whereas the voltage fluctuations caused by electrical arc length change during smelting. Flicker is a voltage fluctuation with changes in voltage amplitude of more than 0.5% in the frequency range 3 ÷ 10 Hz, especially in the light of incandescent lamp cause discomfort to the vision and provide a psychological effect on humans. Phase shift between voltage and current caused by the furnace transformer inductance and cable inductance resulted in an inductive reactive component which becomes the load on the system causing the voltage source falls and fluctuates due to rapid load changes. DSTATCOM, a VSC-based FACTS devices with capacitors on the dc side are dynamically able to generate or absorb reactive power at the ac system to improve voltage stability. By using the European standard CENELEC EN 50160, the estimated flicker value for the operation of the EAF no.1 in PT. Growth Sumatra Industry is Pst95%=3.9 ÷ 6.7 which has exceeded the flicker limit PstLimit=0.79 [ENRE 99/97]. DSTATCOM is designed with a nominal power of +/- 12 MVAR to be installed on the steelwork busbar EAF no.1 and modeled for the simulated use of Matlab / Simulink Power System Blockset (PSB). With the criteria for evaluating %Flicker = V / V x100 % base Δ , fluctuation of voltage amplitude at the PCC of +/-1.89% can be reduced to +/-0.12%.

EAF (Electric Arc Furnace) adalah beban non-linear dengan perubahan beban yang cepat menyebabkan fluktuasi tegangan dan flicker bila terhubung pada sistem kelistrikan yang lemah. Harmonisa pada EAF disebabkan oleh karakteristik teganganarus yang sangat non-linear dari busur listrik pada setiap siklus daya, sedangkan fluktuasi tegangan disebabkan oleh perubahan panjang busur listrik selama peleburan. Flicker adalah fluktuasi tegangan dengan perubahan amplitudo tegangan lebih dari 0.5% pada rentang frekuensi 3 ÷ 10Hz, khususnya pada cahaya lampu pijar menyebabkan ketidaknyamanan pada penglihatan dan memberikan efek psikologis terhadap manusia. Pergeseran fasa antara tegangan dan arus yang disebabkan oleh induktansi transformator tanur dan induktansi kabel mengakibatkan munculnya komponen reaktif induktif yang menjadi beban pada sistem sehingga menyebabkan tegangan sumber jatuh dan berfluktuasi karena perubahan beban yang cepat. DSTATCOM merupakan peranti FACTS berbasis VSC dengan kapasitor pada sisi dc secara dinamis mampu untuk membangkitkan ataupun menyerap daya reaktif pada sistem ac untuk meningkatkan kestabilan tegangan. Dengan memakai standar Eropa CENELEC EN 50160, estimasi nilai flicker untuk pengoperasian EAF no.1 di PT. Growth Sumatra Industry adalah Pst95%=3.9 s/d 6.7 yang telah melampaui batas emisi flicker PstLimit=0.79 [ENRE 99/97]. Kompensator DSTATCOM dirancang dengan daya nominal +/-12MVAR untuk dipasangkan pada steelwork busbar EAF no.1 dan dimodelkan untuk disimulasikan memanfaatkan program Matlab/Simulink Power System Blockset (PSB). Dengan kriteria untuk mengevaluasi %Flicker = V /V x100 % base Δ , fluktuasi amplitudo tegangan pada PCC sebesar +/-1.89% dapat dikurangi menjadi +/-0.12%.