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

Bentuk gelombang 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 dimiliki. Hal ini karena terkadang beban yang kita gunakan menyebabkan distorsi pada bentuk gelombang 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.

Harmonik menyebabkan distorsi dalam bentuk gelombang tegangan, yang, dalam skenario terburuk, dapat menyebabkan kecelakaan seperti fasilitas yang 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 dengan komponen fundamental. Secara spesifik dinyatakan dengan rumus perhitungan berikut. Pembilang adalah jumlah nilai RMS dari setiap pesanan mulai dari urutan kedua. Penyebutnya adalah nilai rms dari bentuk gelombang fundamental.

THD dapat digunakan sebagai indeks untuk dengan mudah memahami harmonik yang ada dalam bentuk gelombang catu daya. Ini mengungkapkan distorsi bentuk gelombang sebagai nilai tunggal. Sehingga THD dapat digunakan sebagai salah satu parameter untuk mengevaluasi harmonisa pada power supply.

Standar yang terkait dengan THD

Standar seperti IEC61000-3-2, EN50160, dan IEEE 519 menentukan batas untuk konten harmonik dan/atau THD dari setiap pesanan. 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%. Adapun arus, nilainya dapat melebihi 100% ketika ada banyak harmonik. 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