Pengurangan Arus Harmonisa Urutan Nol Dengan Zero Sequence Blocking Transformer dan Transformator Zig-Zag yang Menggunakan Tiga Buah Transformator Satu Fasa

Abstract

The zero-sequence harmonics current or the third sequence of harmonic current generated by non-linear loads potentially cause power quality problems on 4-wires 3-phase distributed systems. This research exposes an harmonic current suppression method by utilizing a zero sequence blocking transformer and a zig-zag transformer which employ three single-phase transformers. The zero sequence blocking transformer is connected serially to the power source to generate a high zero sequence impedance, while the zig-zag transformer is connected in paralel to the load to produce a low zero sequence impedance. This transformer network resists zero sequence harmonic current from flowing to the load and forwards the zero sequence harmonic current from power source to the load. In order to produce a low zero sequence impedance, bifilar winding is employed for the single-phase transformers. To evaluate the performance of the zero sequence blocking transfomer and the zig-zag transformer in reducing zero sequence harmonic current as well as decreasing neutral current, the PSIM simulation software was employed and the laboratory-based experiments were performed. The simulation and experiment results show that the combined zero sequence blocking transfomer and zig-zag transformer are able to reduce zero sequence harmonic current so that the neutral current reduced up to more than 95% effectively.

Pada sistem sistem disribusi tiga fasa empat kawat arus harmonisa urutan nol atau arus harmonisa ketiga yang ditimbulkan oleh beban nonlinier dapat menimbulkan masalah pada kualitas daya. Penelitian ini memaparkan suatu metode untuk mengurangi arus harmonisa urutan nol dengan menggunakan zero sequence blocking transformer dan transformator zig-zag yang masing-masing menggunakan tiga buah transformator satu fasa. Zero sequence blocking transformer dihubungkan seri dengan sumber memberikan suatu impedansi urutan nol yang besar sementara transformator zig-zag dihubungkan paralel dengan beban dan memberikan suatu impedansi urutan nol yang kecil. Dengan susunan seperti itu maka arus harmonisa urutan nol yang berasal dari sumber ditahan oleh zero sequence blocking transfomer agar tidak mengalir ke beban dan arus harmonisa urutan nol yang berasal dari sumber dilalukan oleh transformator zig-zag kembali ke beban agar tidak mengalir ke sumber. Untuk mendapatkan impedansi urutan nol yang kecil digunakan transformator satu fasa dengan belitan bifilar. Guna mengevaluasi kinerja zero sequence blocking transfomer dan transformator zig-zag untuk mengurangi arus harmonisa urutan nol dan sekaligus juga berarti mengurangi arus pada penghantar netral dilakukan dengan simulasi menggunakan program komputer PSIM dan eksperimen di laboratorium. Hasil simulasi dan eksperimen di laboratorium menunjukkan bahwa penggunaan kombinasi zero sequence blocking transfomer dan transformator zig-zag secara efektif dapat mengurangi arus pada penghantar netral hingga lebih dari 95 %.