Harmonic Distortion

Sering kita mendengar istilah distorsi harmonik (Hamonic Distortion) dalam keseharian. Bentuk gelombang yang terdistorsi atau mengalami distorsi harmonik bisa seperti dibawah ini. Gelombang seperti ini bisa terlihat dengan mempergunakan osciloscope. Sebenarnya gelombang tersebut adalah resultan dari beberapa gelombang sinus dengan frekuensi yang berbeda beda dengan sebuah gelombang utamanya. Untuk bisa melihat beberapa frekuensi harmonic yang menyusunnya dipergunakan spectrum analyzer. Jadi bisa diumpamakan sebagai berikut, jika melihat gelombang dengan osiloscope seakan melihat dari samping sedangkan dengan spectrum analyzer dari depan.

Distorsi ini disebabkan proses arus yang mengalir ke beban tidak mengikuti gelombang sinus tegangan. Atau biasanya disebabkan alat alat yang menggunakan switching dan penyearah,dan yang paling banyak dipergunakan saat ini adalah UPS, VSD atau Inverter. Alat alat tersebut akan menghasilkan harmonik dengan frekuensi kelipatan frekuensi dasar. Tetapi yang mempunyai level lebih tinggi pada kelipatan ganjil ( 3, 5, 7, dst). Besaran distorsi ini dalam persen %, yang artinya perbandingan dari frekuensi dasarnya.

                                                               Jumlah rms semua freq harmonisa X 100%
THD (Total Harmonic Distortion) =         —————————————-
                                                                          Nilai rms freq dasar

Distorsi harmonik ini dapat mengganggu atau menambah beban kerja alat alat tersambung pada jaringan yang sama. Beberapa hal yang bisa diakibatkan harmonik adalah sebagai berikut :

• Kondisi Power Faktor yang buruk.
• Berpengaruh pada alat alat yang sensitif terhadap gelombang listrik.
• Panas yang berlebihan pada line netral ( beban satu phase ).
• Panas yang berlebihan pada elecktro motor.
• Munculnya dengung (acoustic noise) pada transformer, switchgear.
• Pemanasan yang tidak normal pada transformer.
• Kerusakan pada alat koreksi factor daya (capacitor bank).

Karena besarnya akibat yang ditimbulkan oleh harmonik, maka diperlukan adanya batas dimana level distorsi dapat diterima. Sistem internasional membatasi level maximum THD yang bisa diterima adalah 8%, sehingga pada proses perencanaan didesain maximum 5%.

Beberapa cara untuk mengurangi level harmonik adalah sebagai berikut :
- Sebisa mungkin menggunakan VSD 3 phase meskipun kecil.
- Pada VSD menggunakan lebih banyak pulsa pada penyearah.
- Menggunakan filter harmonik.

(Ringkasan dari Control Techniques 0400-0078- 08/00)