Permasalahan Faktor Daya dan Harmonis (Part 5 : Pengaruh Pada Kapasitor Bank dan Rele Pengaman)

Pengaruh Pada Kapasitor Bank
Adanya distorsi tegangan mengakibatkan rugi daya tambahan pada kapasitor bank sebesar

dengan tan d = R/(1/wC) adalah faktor rugi, w_n=2pf_n dan Vn adalah tegangan rms pada harmonisa ke-n.

Daya reaktif total, termasuk daya fundamental dan harmonisa sebesar :

Dari persamaan diatas maka dapat disimpulkan bahwa daya reaktif total kapasitor tidak boleh melampaui rating daya reaktifnya.

Resonansi seri dan pararel antara kapasitor dan sistem dapat menyebabkan tegangan lebih dan arus besar yang meningkatkan rugi-rugi yang tinggi dan panas berlebih pada kapasitor yang sering menyebabkan kerusakan pada kapasitor tersebut.

ANSI/IEEE Standard 18-1980 menyatakan batasan pemakaian kapasitor pada frekuensi dasar dan harmonisa :

a.       kVar kapasitor pada frekuensi dasar dan harmonisa tidak melebihi 135% kVar nameplatenya.

b.       Tegangan rms kapasitor pada frekuensi dasar dan harmonisa tidak melebihi 110% rating tegangannya.

c.        Arus rms kapasitor pada frekuensi dasar dan harmonisa tidak melebihi 180% rating arusnya.

d.       Tegangan kapasitor tidak melebihi 120% tegangan puncaknya.

Pengaruh Pada Rele Pengaman
 

Harmonisa dapat mempengaruhi karakteristik kerja rele pengaman tergantung pada desain dan prinsip operasinya. Rele digital yang tergantung pada data yang di sampling atau zero crossing cenderung error ketika distorsi harmonisa ada. Dalam banyak kasus, perubahan karakteristik operasi kerja rele adalah kecil dan tidak menyebabkan masalah. Masalah yang muncul adalah berbeda selama operasi normal dan operasi gangguan dan hal ini diperhitungkan secara terpisah.

Fungsi pengaman biasanya dikembangkan pada tegangan dan/atau arus fundamental sedangkan keberadaan harmonisa diabaikan. Hal tersebut biasanya benar untuk rele elektromagnetik. Elektromekanikal rele memiliki inersia yang berhubungan dengan rele elektromagnetik dan biasanya kurang sensitif pada harmonisa yang lebih tinggi.

Lebih jauh lagi adalah efek frekuensi harmonisa pada pengukuran impedansi. Setting rele jarak berdasarkan impedansi fundamental dari saluran transmisi dan kehadiran arus harmonisa (terutama harmonisa ketiga) dalam kondisi gangguan menyebabkan error pengukuran yang sangat besar relatif pada seting fundamental.