Mengapa Penting untuk Memahami Total Harmonic Distortion (THD)?

Pekerjaan dan kehidupan modern kita tidak dapat eksis tanpa tenaga listrik. Catu daya yang aman dan stabil akan memberi kita ketenangan pikiran. Memahami THD (Total Harmonic Distortion) adalah salah satu pendekatan untuk menggunakan listrik yang paling efektif.

Penyebab harmonik

waveform catu daya AC yang ideal adalah gelombang sinus murni 50 Hz atau 60 Hz tanpa noise. Namun sayangnya, pada kenyataannya, sumber listrik AC yang ideal sulit untuk didapatkan. Hal ini karena terkadang beban yang kita gunakan menyebabkan distorsi pada waveform catu daya AC.

Distorsi disebabkan oleh perangkat konversi daya seperti inverter untuk motor listrik dan thyristor industri. Perangkat yang biasa disebut VFD adalah salah satunya. Inverter mengatur kecepatan motor dengan mengubah tegangan dan frekuensi ke nilai yang sesuai. Hal ini memungkinkan untuk menyempurnakan perilaku peralatan. Mereka dapat membantu mengurangi konsumsi energi dan meningkatkan kontrol output, tetapi mereka juga merupakan sumber harmonik.

Apa itu harmonik?

Harmonik adalah kelipatan integral dari frekuensi dasar. Misalnya, jika frekuensi dasarnya adalah 50 Hz, frekuensi orde kedua adalah 100 Hz, orde ketiga 150 Hz, dan orde keempat 200 Hz.

Harmonisa menyebabkan distorsi pada waveform tegangan, yang dalam skenario terburuk, dapat menyebabkan kecelakaan seperti fasilitas terlalu panas atau kerusakan peralatan. Untuk alasan keamanan, lebih baik memiliki harmonik sesedikit mungkin.

Apa itu THD (Total Harmonic Distortion)?

THD adalah perbandingan komponen harmonik total terhadap komponen fundamental. Secara spesifik dinyatakan dengan rumus perhitungan berikut. Pembilangnya adalah penjumlahan nilai RMS setiap orderan mulai dari order kedua. Penyebutnya adalah nilai rms dari waveform fundamental.

THD dapat digunakan sebagai indeks untuk dengan mudah memahami harmonisa yang ada dalam waveform catu daya. Ini menyatakan distorsi waveform sebagai nilai tunggal. Jadi, THD dapat digunakan sebagai salah satu parameter untuk mengevaluasi harmonisa pada catu daya.

Standar yang terkait dengan THD

Standar seperti IEC61000-3-2, EN50160, dan IEEE 519 menentukan batas konten harmonik dan/atau THD setiap ordo. Batasan ini diklasifikasikan ke dalam beberapa kategori, seperti tegangan catu daya, arus pengenal instrumen, dan sebagainya. Nilai THD dalam tegangan biasanya 1% hingga kurang dari 10%. Sedangkan untuk arus, nilainya bisa melebihi 100% bila harmonisanya banyak. Tabel 1 menunjukkan nilai yang direkomendasikan untuk standar EN 50160.

Tabel 1 Batas Konten Harmonik Tegangan dalam Sistem Di Bawah 1000 V menurut EN 50160

MemesanBatasi nilai
THD
8.0%
2
2.0%
3
5.0%
4
1.0%
5
6.0%
6
0.5%
7
5.0%
9
1.5%
11
3.5%

Efek harmonik

Harmonik dapat mempengaruhi tidak hanya situs di mana daya digunakan tetapi juga tempat di sekitarnya. Hal ini terutama berlaku di tempat-tempat seperti pabrik dan pabrik di mana fasilitas dengan peralatan listrik besar digunakan. Saat memasang perangkat konversi daya, lebih baik memeriksa efek harmonik yang dihasilkan oleh perangkat. Jika ada kekhawatiran bahwa efek harmonik akan semakin buruk, mungkin perlu dipasang peralatan seperti reaktor dan filter pasif untuk mengurangi efek harmonik.

Penganalisis kualitas daya Hioki's berguna dan andal untuk mengukur THD dan harmonik. Berbagai fungsi, layar warna-warni, dan software aplikasi PC yang dibundel memungkinkan analisis instan dari kondisi catu daya. Untuk kualitas daya yang lebih baik, penganalisa kualitas daya Hioki membantu Anda memahami kualitas daya dengan lebih baik dan lebih cepat.

Rekomendasi bacaan