Ketidakseimbangan Tegangan & Arus

Ketidakseimbangan Tegangan & Arus Listrik

Apa itu tegangan tidak seimbang? Definisi ketidakseimbangan tegangan menurut IEC adalah perbandingan tegangan urutan negatif dengan tegangan urutan positif. Ada ketimpangan pada tegangan fasa. Definisi arus tidak seimbang adalah deviasi maksimum setiap fasa arus dari arus rata-rata, dibagi dengan arus rata-rata. Ketakseimbangan sering kali dinyatakan dalam persentase. Artikel ini akan membahas secara singkat mengenai akar permasalahan, dampak dan solusi penanganan permasalahan ketakseimbangan tegangan dan arus pada sistem kelistrikan. Tegangan atau arus yang tidak seimbang adalah salah satu masalah kualitas daya yang paling umum ditemui. —Omazaki Engineering adalah konsultan yang melayani konsultasi pencarian sumber atau akar penyebab tegangan atau arus listrik tidak seimbang. Kemudian, kami akan mengajukan solusi penanganan atau penanggulan gangguan ketakseimbangan tegangan dan arus listrik tersebut. Hubungi kami dengan mengirim email ke cs@omazaki.co.id atau mengisi formulir di kontak.

———————————————

Pengertian Ketidakseimbangan Tegangan

IEC

Menurut IEC 60034-26, faktor ketidakseimbangan tegangan (VUF atau Kv) adalah perbandingan tegangan urutan negatif (V2) dengan tegangan urutan positif (V1). Definisi ini mengabaikan sudut fasa.

Tegangan tiga fasa dapat dinyatakan secara matematis sebagai jumlah komponen urutan positif, negatif, dan nol. Tegangan urutan positif menciptakan fluks ke arah putaran motor dan tegangan urutan negatif berputar ke arah yang berlawanan. Hal ini menciptakan fluks dalam arah yang berlawanan, namun karena tegangan urutan positif selalu jauh lebih besar daripada tegangan urutan negatif, arah putaran motor tidak terpengaruh.

IEC 60034-1 menerapkan batas tegangan urutan fasa negatif sebesar 1% pada mesin pengumpan suplai.

IEEE

IEEE menggunakan definisi ketidakseimbangan tegangan yang sama dengan NEMA. Satu-satunya perbedaan adalah bahwa IEEE menggunakan tegangan fasa daripada tegangan saluran-ke-saluran.

NEMA (National Electrical Manufacturers Association) memberikan formula ketidakseimbangan tegangan, juga dikenal sebagai laju ketidakseimbangan tegangan saluran (LVUR), dengan persamaan matematis sebagai berikut:

Definisi IEEE tentang tegangan tidak seimbang, juga dikenal sebagai tingkat ketidakseimbangan tegangan fasa (PVUR), dinyatakan dengan formula matematis berikut ini:

———————————————

Penyebab Ketidakseimbangan Tegangan

Penyebab umum ketidakseimbangan tegangan adalah:

Sumber Penyebab dari Power Supply

Pasokan utilitas yang tidak seimbang atau tidak stabil
Impedansi belitan transformator asimetris
Buka bank transformator wye dan delta
Ketidakseimbangan pasokan listrik
Impedansi konduktor catu daya tidak sama.
Distribusi tidak seimbang/beban satu fasa (pencahayaan)
Rekaman pada trafo tidak sama

Sumber Penyebab dari Sistem Pengguna

Beban asimetri
Impedansi belitan transformator asimetris
Distribusi beban satu fasa yang tidak merata (jika beban tidak tersebar merata di antara ketiga fasa)
Peralatan tidak seimbang dan kelebihan beban
Sambungan impedansi tinggi (mis., kontak buruk atau longgar)
Pengoperasian peralatan koreksi faktor daya yang salah
Bank trafo tidak seimbang menyuplai beban tiga fasa yang terlalu besar untuk bank tersebut
Gangguan satu fasa ke tanah yang tidak teridentifikasi
Ada delta terbuka di bank transformator
Terdapat fasa terbuka pada primer trafo distribusi
Ada kesalahan atau ground pada trafo daya
Ada transformator satu fasa dalam sistem
Terdapat putus sekring 3 fasa pada bank kapasitor (kapasitor untuk perbaikan faktor daya)
Beban satu fasa reaktif yang berat. Misalnya: mesin las.

———————————————

Pengaruh Ketidakseimbangan Tegangan dan Arus Dalam Aplikasi Industri

Menyebabkan ketidakseimbangan saat ini
Sistem tenaga listrik akan mengalami rugi-rugi dan efek pemanasan yang lebih besar
Motor terlalu panas dan kegagalan motor prematur – Masa pakai isolasi belitan berkurang setengahnya untuk setiap peningkatan suhu pengoperasian sebesar 10°C
Menurunkan kinerja dan memperpendek umur motor tiga fasa
Pengurangan torsi dan kecepatan bersih, dan kemungkinan denyut kecepatan dan torsi serta peningkatan kebisingan motor
Komponen urutan negatif pada tegangan yang tidak seimbang menghasilkan arus urutan negatif yang besar karena impedansi urutan negatif yang rendah, yang meningkatkan rugi-rugi mesin dan suhu
Arus yang tidak seimbang menyebabkan denyut torsi, peningkatan getaran dan tekanan mekanis, peningkatan rugi-rugi yang mengakibatkan penurunan efisiensi, dan panas berlebih pada motor, yang mengurangi masa pakai insulasi belitan.

———————————————

Teknik Mengurangi Ketidakseimbangan Tegangan

Teknik Mitigasi dalam Sistem Catu Daya

Pemilihan trafo distribusi yang tepat
Ketidakseimbangan tegangan pada sistem suplai ac dapat dikoreksi dengan menggunakan kompensasi VAR statis yang dikontrol thrysitor dan dihubungkan secara shunt.
Pasang kondisioner saluran aktif

Teknik Mitigasi di Fasilitas Pengguna

Periksa dan perbarui diagram garis tunggal (SLD) sistem kelistrikan untuk memverifikasi bahwa beban satu fasa terdistribusi secara merata
Mengubah konfigurasi sistem

———————————————

Hubungi Konsultan Omazaki jika Anda mencari konsultan yang memberikan layanan konsultasi teknik pemecahan masalah ketidakseimbangan tegangan dan arus untuk sistem dan fasilitas industri kelistrikan Anda yang ada.

———————————————

Referensi

———————————————