Alat Ini Mampu Mengukur dan Mengidentifikasi Sumber Harmonik Listrik

Untuk Anda yang bertanggung jawab dalam kelistrikan di gedung, pabrik, rumah sakit maupun tempat lain sangat penting melakukan pengukuran dan mengidentifikasi sumber harmonisa atau harmonik listrik, sehingga Anda dapat mencegah hal-hal yang tidak diinginkan. Pada artikel sebelumnya kita sudah kupas tentang Memahami Lebih Dalam Tentang Harmonik Listrik – dari Apa Itu Harmonik, Penyebab, Efek, dan Pengukuran Harmonik. Kali ini akan membahas alat yang mampu untuk mengukur dan mengidentifikasi sumber harmonik pada listrik. Apa itu?

HIOKI PQ3198 Power Quality Analyzer untuk Pengukuran Harmonik dan Identifikasi Sumber

Ya, Alatnya adalah Hioki PQ3198 Power Quality Analyzer yang dilengkapi dengan tampilan diagram vektor sederhana yang membantu memastikan koneksi yang benar untuk pengukuran harmonik. Layar ‘jarum dan kotak’ berkode warna ini menunjukkan pengukuran tegangan dan arus. Sambungan yang benar dilambangkan dengan warna yang sama pada jarum dan kotak, seperti yang ditunjukkan di bawah ini pada Gambar 1.0.

Hioki PQ3198 juga dapat menentukan jenis beban pengukuran harmonik (beban induktif atau kapasitif) menggunakan tanda Faktor Daya (PF), ditunjukkan pada Gambar 2.0 di bawah ini.

Beban induktif, ditunjukkan dengan nilai PF positif (+), menyebabkan laju arus terhalang. Dengan demikian, gelombang arus bergeser secara horizontal dan tertinggal dari gelombang tegangan. Beban induktif terutama terdiri dari perangkat dengan gulungan kawat atau fungsi berdasarkan Prinsip Induksi Magnetik (Gambar 4.0); beban induktif mengkonsumsi daya aktif dan menghasilkan daya reaktif. [8]

Beban kapasitif ditunjukkan oleh nilai PF negatif (-), dengan gelombang arus mendahului gelombang tegangan sebagai gantinya. Beban kapasitif terdiri dari setiap perangkat listrik yang dapat menyerap energi listrik dalam sekejap (kapasitansi) (Gambar 4.0).

Pengguna juga dapat menentukan arah aliran harmonik berdasarkan tanda daya harmonik dan nilai sudut fasa harmonik. Gambar 5.0 menunjukkan contoh pengukuran untuk kedua parameter pada PQ3198, untuk harmonik orde ke-3.

Namun, nilai daya harmonik menurun dengan orde harmonik yang lebih tinggi, sehingga sulit untuk menilai polaritas. Oleh karena itu, sudut fasa daya harmonik bertindak sebagai parameter kedua untuk menentukan arah aliran (Gambar 6.0).

Tabel 3.0 merangkum metode yang digunakan untuk menentukan arah aliran harmonik berdasarkan tanda daya harmonik dan nilai sudut fasa.

Penafian: Arah aliran hanya boleh digunakan sebagai referensi dan bukan indikasi konklusif untuk sumber harmonik. Untuk beberapa harmonik, yang merupakan vektor yang terdiri dari amplitudo dan fase, tidak mudah untuk menentukan sumber harmonik hanya berdasarkan arah aliran karena sebagian besar catu daya mengandung beberapa bentuk harmonik.

Tabel 3.0 Daya Harmonik dan Sudut Fasa untuk Menentukan Arah Aliran Harmonik

ARUS HARMONIk	Arus Masuk	Arus Keluar
Arah Aliran Harmonik	Distribusi ke Beban *Harmonik diukur pada Point of Common Coupling (PCC)	Beban ke Beban *Harmonik diukur pada Point of Common Coupling (PCC)
Nilai Sudut Fasa Daya Harmonik	-90° to 0° Atau0° to 90°	-90° to -180° Atau 90°to 180°
Tanda Daya Harmonik	Positif (+)	Negatif (-)

Nilai THD dan TDD dapat diukur menggunakan PQ3198. Nilai-nilai ini kemudian dapat dianalisis dan ditampilkan menggunakan perangkat lunak PQ One (Gambar 7.0).

Ada juga opsi untuk melihat vektor harmonik dalam tampilan Linear dan Logaritmik, yang berguna untuk melihat nilai vektor sudut fase rendah (Gambar 8.0).

Hioki PQ3198 juga mampu menangkap bentuk gelombang harmonik orde tinggi hingga 80 kHz (ini sebagian besar dihasilkan oleh komponen elektronik di Unit Catu Daya (PSU) yang dipasang di perangkat semikonduktor) (Gambar 9.0).

Fitur utama lain dari Hioki PQ3198 untuk pengukuran harmonik meliputi:

• Sesuai dengan IEC 61000-4-30 Ed. 3 Kelas A standar
• Mode pemulihan otomatis dari penipisan sumber daya di mana PQ3198 akan secara otomatis memulai ulang dan mulai merekam ketika sumber daya AC dilanjutkan, memastikan pencatatan data yang berkelanjutan
  
• Fungsi server HTTP internal yang memungkinkan pengguna untuk memeriksa hasil dan mengkonfigurasi PQ3198 menggunakan browser
• Fungsi FTP bawaan yang memungkinkan pengguna untuk mengambil data kapan saja dan di mana saja
• Integrasikan dengan GENNECT One freeware untuk beberapa perangkat (maksimum 15 instrumen) logging hingga 512 parameter dan juga fungsi BMS yang berdiri sendiri
• Sinkronisasi ke waktu Standar UTC dengan menggunakan Hioki PW9005 GPS Box (berguna untuk beberapa perbandingan data Hioki PQ3198)

Karena harmonik merupakan parameter yang dapat diukur, maka harmonik juga dapat dikontrol menggunakan beberapa metode dasar [9]:

Mengurangi arus harmonik dalam beban yaitu dengan menambahkan reaktor saluran atau transformator secara seri
Menambahkan filter untuk menyedot atau memblokir arus harmonik dari sistem yaitu filter shunt yang bekerja untuk hubung singkat arus harmonik sedekat mungkin dengan sumber dan filter aktif yang secara elektronik mensuplai komponen harmonik arus ke beban non-linier
Memodifikasi respons frekuensi sistem terhadap harmonik yaitu mengubah ukuran kapasitor, memindahkan atau melepas kapasitor, dan menambahkan reaktor untuk menonaktifkan sistem

Kesimpulannya, pengukuran harmonik sangat penting karena berdampak pada efisiensi daya, fungsionalitas, dan masa pakai peralatan; sumber (s) harmonik perlu diidentifikasi dan dikendalikan sebelum membawa kerusakan pada peralatan. PQ3198 dilengkapi dengan beberapa fitur yang memungkinkan pengukuran harmonik yang benar dan bermakna dan identifikasi sumber.

Daftar Alat Power Quality Analyzer

• Hioki PQ3198 Power Quality Analyzer
• Hioki PQ3100 Power Quality Analyzer
• Hioki Power Quality Analyzer

Sumber: https://www.hioki.com.sg/what-is-harmonics-and-how-to-identify-the-harmonics-sources-in-your-facility-with-hioki-pq3198/

Referensi:

8. https://diary-of-electric.blogspot.com/2020/02/explanations-about-resistive-inductive-and-capacitive-loads.html

9. https://electrical-engineering-portal.com/principles-for-controlling-harmonics