TA BAB 1

BAB I.           

PENDAHUUAN.

1.1         Latar Belakang.

            Sehubungan banyaknya keluhan masyarakat pengguna listrik rumah tangga, karena kerja dari pembatas arus (MCB) tidak sesuai dengan beban yang di gunakannya. Maka disini banyak masyarakat untuk menambah daya listriknya dari daya 450VA naik mejadi 900 VA, dari 900 VA naik menjadi 1300 VA dengan pembayaran biaya beban semakin bertambah setiap bulannya. Mengacu pada karakteristik beban tidak linier yang banyak digunakan pada listrik rumah tangga yang  menyebabkan harmonik, jika tegangan dan arus harmonik ini akan diinjeksikan kedalam kawat instalasi listrik rumah tangga, maka akan terjadi distorsi harmonik tegangan dan arus. Tegangan dan arus harmonik tersebut terlihat dalam bentuk gelombang yang tidak berbentuk sinusoidal murni lagi (Arrillaga, J. 1985). Hal ini sangat menganggu bagi piranti proteksi (MCB) dan alat ukur yang didesain  beroperasi pada gelombang  sinusoidal ( Dekker, M. 2002).

Piranti proteksi yang paling sederhana, yaitu fuse dan  circuit breaker  mengalami penurunan rating akibat pemanasan yang terjadi akibat harmonik. Akibat terjadinya kegagalan proteksi yang berakibatkan  pada kerusakan dan pendeknya umur peralatan proteksi tersebut. Akurasi pengukuran kWh meter jenis induksi ikut berpengaruh karenanya. Rele proteksi beroperasi menjadi tidak tepat, atau beroperasi pada saat tidak terjadi gangguan dan tidak beroperasi pada saat terjadi gangguan (Wagner, V.E Chairman dkk, 1992).

Dalam sistem tenaga listrik dikenal dua jenis beban, yaitu beban linier dan beban non linier. Beban linier adalah beban yang memberikan bentuk gelombang keluaran yang linier dalam arti arus yang mengalir sebanding  dengan impedansi dan perubahan tegangan.  Beban non linier adalah beban yang memberikan bentuk gelombang keluaran yang tidak sebanding dengan tegangan dalam tiap setengah siklus, sehingga bentuk gelombang arus maupun tegangan keluarannya tidak sama dengan gelombang masukannya (mengalami distorsi). Sisi negatif yang timbul dari perkembangan teknologi bahan semi konduktor tersebut disebabkan oleh jenis beban non linier yang menyebabkan timbulnya harmonik sehingga gelombang arus dan tegangan menjadi cacat dan tidak sinusoidal lagi akibat interaksi antara bentuk gelombang sinus sistem dengan gelombang lain yang mempunyai frekuensi kelipatan bilangan bulat dari frekuensi fundamental nya yaitu untuk indonesia frekuensi fundamental nya 50 Hz.

Harmonik dapat berpengaruh  pada pada kapasitor bank, motor bahkan pada komponen listrik seperti pada bahan konduktor yang menyebabkan terjadinya panas karena rugi rugi kawat penghantar. Pengaruh lainya misalnya pada trasformator mengalami panas yang melebihi batas toleransi panas yang diijinkan akibat mengalami rugi rugi pada tembaga dan inti besinya. Komponen listrik lainya yang juga dapat dipengaruhi oleh harmonik yaitu Circuit Breaker (CB). Pada pengujian untuk skripsi ini, Circuit Breaker yang digunakan untuk pengujian adalah Miniature Circuit Breker (MCB). MCB merupakan peralatan proteksi berfungsi untuk pemutus sekaligus sebagai pengaman dari arus hubung singkat dan beban lebih. Miniatur Circuit Breaker (MCB) merupakan komponen penting dalam suatu instalasi listrik karena dapat mengisolir akibat- akibat yang ditimbulkan dengan secepat mungkin dan membatasi kerusakan yang terjadi, sehingga MCB berfungsi sebagai proteksi bagi peralatan. Akibat dari efek harmonik menyebabkan Miniature Circuit Breaker (MCB) tidak beroperasi secara benar, hal ini tentunya membahayakan bagi instalasi maupun peralatan listrik karena kegagalan suatu MCB untuk melakukan proses tripping atau pemutus daya listrik. Faktor penyebabnya karena MCB tidak dapat merespon secara benar akibat adanya harmonik pada sistem tenaga listrik.

Atas dasar hal tersebut, maka dalam skripsi ini penulis mangambil judul :               “Analisis pengaruh harmonik terhadap unjuk kerja miniatur Ciricuit Breaker (MCB) 4A dan 6A Sebagai Proteksi Iistrik Rumah Tangga”. Adapun beban non linier yang digunakan untuk prngujian MCB tersebut adalah lampu pijar lampu hemat energi, AC, Kulkas, Kipas angin, dan peralatan rumah tangga lainnya yang dipasang paralel dan dikombinasikan dalam perangkaiannya untuk mendapatkan variasi nilai distorsi harmonik. Untuk MCB yang digunakan dalam pengujian ini adalah MCB dengan rating arus nominal 4A dan 6A.

1.2         Perumusan Masalah

Berdasarkan hal-hal yang telah diuraikan pada pendahuluan, maka rumusan masalah untuk penelitian ini adalah sebagai berikut.

1.      Bagaimana menganalisis tegangan dan arus harmonik serta menghitung total harmonik distortion  (THD) pada miniature circuit breakers (MCB) 2A dan 4A yang diberi beban  linear dan non linier.

2.      Bagaimana pengaruh harmonik  terhadap miniature circuit breakers (MCB) sebagai proteksi dan bagaimana operasi normal yang digunakan  pada beban liner ?

3.      Bagaimana lamanya waktu yang diperlukan oleh MCB untuk melakukan pemutusan rangkaian apabila diberi beban linier dan non linier.

1.3    Pembatasan Masalah

Pada skripsi ini masalah yang akan diangkat adalah menganalisis mekanisme kerja Miniature Circuit Breaker (MCB) 4A dan 6A mengenai bagaimana lamanya waktu yang diperlukan oleh MCB untuk melakukan pemutusan rangkaian terhadap adanya arus lebih yang diberikan yaitu 1,5 x arus nominal dengan diberi beban tampa harmonik berupa lampu pijar dan beban yang yang menimbulkan harmonik yaitu lampu hemat energi, Ac, kulkas, kipas angin, dan peralatan yang mengandung harmonik lainnya.

1.4       Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui:

1.           Mengetahui bagaimana cara mekanisme kerja dari Miniature Circuit Breaker (MCB) terhadap pengaruh adanya distorsi harmonik.

2.           Bentuk gelombang dan magnitude arus yang terdistorsi, serta pengaruhnya terhadap Miniatur Circuit Breakers (MCB) sebagai  proteksi (pengaman) .

3.           Berapa perobahan arus dan waktu operasi normal Miniatur Circuit Breakers (MCB) kondisi beban mengandung harmonik dan beban yang tidak mengandung harmonik.

1.5            Mamfaat Hasil Penelitian.

Penelitian ini  dapat memberikan mamfaat untuk dua sasaran sebagai berikut:

1.            Untuk ilmu pengetahuan, sebagai bukti ilmiah tentang pengaruh harmonik terhadap peralatan proteksi listrik rumah tangga yang terutama pada Miniatur Circuit Breakers (MCB) , yang digunakan pada listrik rumah tangga pada masarakat .

2.            Untuk pembangunan bangsa dan negara, dapat digunakan oleh PT PLN (Persero) sebagai pengelola BUMN yang melayani kepentingan masyarakat banyak, sebagai bahan pertimbangan untuk mencegah utau mengurangi gangguan karena beban harmonik tersebut.

3.            Menambah wawasan  dan pengetahuan penulis mengenai judul yang penulis ambil, yaitu mengenai distorsi harmonik.