## Studi Analisis dan Mitigasi Harmonisa pada PT. Semen Indonesia Pabrik Aceh
Stefanus Suryo Sumarno, Ontoseno Penangsang, Ni Ketut Aryani Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : stefanus_29@yahoo.com, ontosenop@ee.its.ac.id, ketut.aryani@gmail.com
Abstrak—PT. Semen Indonesia merupakan salah satu perusahaan dalam negeri yang bergerak di bidang produksi semen.  PT.  Semen  Indonesia  sedang  mendirikan  pabrik baru  di  Aceh.  PT.  Semen  Indonesia  menggunakan  motor- motor  induksi  dalam  proses  produksi  semen.  Untuk mengendalikan  kecepatan  putaran  motor-motor  induksi tersebut  diperlukan  VFD  (Variable  Frequency  Drive).  VFD merupakan  salah  satu  beban  non  linear  sehingga penggunaanya  akan  menimbulkan  munculnya  harmonisa pada  sistem  kelistrikan  di  pabrik  ini.  Harmonisa  jika dibiarkan terus-menerus akan menimbulkan masalah pada peralatan  listrik  lainnya  seperti  transformator,  motor,  dan kabel.  Masalah-masalah  tersebut  pada  akhirnya  berujung pada  kerugian  ekonomi.  Oleh  karena  itu  perlu  dilakukan studi harmonisa dan mitigasi untuk mengurangi harmonisa pada PT. Semen Indonesia Pabrik Aceh.
Mitigasi harmonisa dilakukan dengan pemasangan filter single  tuned.  Filter  yang  dipasang  berhasil  meredam harmonisa dan memperbaiki faktor daya. Nilai THD V dan THD  I  dibawah  5%.  Simulasi  dan  analisis  dilakukan dengan menggunakan software ETAP 12.6.
Kata Kunci—kualitas daya,  flicker, motor starting.

## I. P ENDAHULUAN
T.  Semen  Indonesia,  perusahaan  dalam  negeri  yang bergerak dalam bidang produksi semen, menggunakan motor-motor listrik dalam proses produksinya.  Motor-motor  listrik  ini  dapat  dikendalikan kecepatannya  dengan  menggunakan  VFD  ( Variable Frequency Drive ). VFD merupakan salah satu beban non linear.  Beban  non  linear  adalah  beban  yang  bentuk gelombang  arus  maupun  tegangan  keluarannya  tidak sama  dengan  gelombang  masukannya  (mengalami distorsi).  Beban  non  linear  dapat  mengakibatkan munculnya  harmonisa.  Harmonisa  jika  nilainya  sudah diluar  batas  kewajaran  dapat  mempengaruhi  sistem kelistrikan  dan  dapat  menimbulkan  masalah  pada peralatan-peralatan  listrik.  Dampak  harmonisa  jika dibiarkan  akan  menimbulkan  kerugian  teknis  dan finansial bagi pihak perusahaan.
Harmonisa  tidak  bisa  dihilangkan  secara  keseluruhan, tetapi dapat diredam nilainya sampai berada dalam batas aman.  Banyak  cara  yang  bisa  dilakukan  untuk  meredam harmonisa,  tetapi  yang  paling  sering  dilakukan  adalah dengan  pemasangan  filter  pasif  pada  sistem  kelistrikan. Sebelum merencanakan sebuah filter, terlebih dahulu kita harus  melakukan  studi  harmonisa  untuk  mengetahui kondisi  harmonisa  di  sistem  kelistrikan  tersebut.  Pada tugas  akhir  ini  dilakukan  studi  analisis  dan  mitigasi harmonisa  menggunakan  software  ETAP  12.6.  Mitigasi harmonisa  dilakukan  dengan  menggunakan  filter  single tuned.  Setelah  mitigasi  dilaksanakan,  maka  dilakukan pengecekan ulang kondisi harmonisa pada sistem.

## II. H ARMONISA S ISTEM T ENAGA L ISTRIK

## Harmonisa Sistem Tenaga Listrik
Harmonisa  dalam  sistem  tenaga  listrik  dapat didefinisikan  sebagai  gelombang  terdistorsi  secara periodik pada keadaan steady state yang disebabkan oleh interaksi  antara  bentuk  gelombang  sinus  sistem  pada frekuensi fundamental dengan komponen gelombang lain yang  merupakan  frekuensi  kelipatan  integer  dari frekuensi  fundamental  sumber.  Bila  gelombang  dengan frekuensi kelipatan  integer  tersebut digabungkan dengan gelombang  sinus  dengan  frekuensi  sumber  akan menghasilkan gelombang yang terdistorsi seperti Gambar 1.
Setiap  orde  harmonisa  memiliki  urutan  fasa  yaitu positif  (+),  negatif  (-),  dan  nol  (0)  seperti  yang diperlihatkan pada Tabel 1. Setiap urutan fasa harmonisa memiliki  efek  yang  berbeda-beda.  Urutan  positif menimbulkan  panas  berlebih  pada  konduktor  atau saluran.  Urutan  negatif  menimbulkan  torsi  lawan  pada motor  listrik  yang  menyebabkan  motor  berlawanan  arah putarnya. Urutan nol meningkatkan arus kontribusi pada kawat netral.
Gambar 1. Bentuk Gelombang yang Mengandung Harmonisa
T ABEL 1. U RUTAN F ASA H ARMONISA
Orde Harmonisa Frekuensi (Hz) Urutan 1 50 + 2 100 - 3 150 0 dst dst dst

## Penyebab Harmonisa
Harmonisa  pada  sistem  tenaga  listrik  disebabkan  oleh beban-beban non-linear. Beban non-linear yang dimaksud  adalah  peralatan  elektronika  daya  yang menggunakan komponen semi-konduktor seperti mosfet, SCR,  dan  IGBT.  Komponen  semi-konduktor  tersebut menghubungkan  dan  memutus  (switching)  arus  sesuai dengan  algorithma  kontrol  tertentu.  Proses  switching tersebut  jarang  berimpit  dengan  zero  crossing  dari gelombang  sumber/supply;  sehingga  mengakibatkan timbulnya  pulsa-pulsa  arus.  Pulsa-pulsa  arus  tersebut mengakibatkan timbulnya harmonisa sehingga walaupun tegangan sumber yang digunakan murni  sinusoidal,  arus yang  dihasilkan  akan  berbentuk  non-sinusoidal  dan

## P
mengandung  harmonisa.  Ilustrasi  beban  non-linear penyebab harmonisa dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Harmonisa yang disebabkan oleh Beban Non Linear

## Sumber-Sumber Harmonisa di Industri
Sumber  harmonisa  pada  industri  adalah  beban  non- linear yang meliputi :
1. Konverter 3 fasa
2. Tanur busur
3. Transformator
4. Motor Induksi

## Tegangan dan Arus Harmonisa
Pada  dasarnya  beban  non-linear  adalah  sumber  dari arus  harmonisa  pada  sistem  tenaga.  Arus  harmonisa  ini akan  mengalir  melalui  jaringan  sistem  sehingga  akan menimbulkan  tegangan  harmonisa  seperti  ilustrasi  pada Gambar 3.
Gambar 3. Arus Harmonisa Menimbulkan Tegangan Harmonisa

## Pengaruh Harmonisa
Harmonisa  dapat  menimbulkan  dampak  buruk  bagi peralatan-peralatan  listrik  lainnya  seperti  transformator, motor,  relay  pengaman,  dan  penghantar  atau  kabel. Berikut  ini  adalah  pengaruh  harmonisa  pada  beberapa peralatan.
Pada
Mesin-Mesin Berputar, Harmonisa mengakibatkan  rugi  pada  belitan  stator,  rangkaian  rotor, dan laminasi pada stator dan rotor  meningkat.  Rugi-rugi pada  konduktor  stator  dan  rotor  lebih  besar  daripada rugi-rugi  yang  disebabkan  resistansi  DC  karena  arus Eddy atau efek kulit.
Pada  Transformator,  Arus  Harmonisa  meningkatkan rugi-rugi  histerisis  dan  arus Eddy serta  tekanan  isolasi. Arus  harmonisa  juga  meningkatkan  rugi-rugi  tembaga. Arus  beban  yang  mengandung  harmonisa  akan mengakibatkan  transformator  mengalami  panas  yang berlebih. Pada transformator daya terdapat arus  sirkulasi harmonisa ketiga urutan nol pada belitan delta. Sirkulasi arus yang berlebihan dapat melampaui batas kemampuan belitan sehingga dapat merusak belitan transformator.
Ketika  resonansi  seri  dan  pararel  antara  kapasitor  dan sistem  dapat  terjadi,  tegangan  dan  arus  akan  mengalami kenaikan,  sehingga  meningkatkan  rugi-rugi  yang  tinggi dan  panas  berlebih  pada  kapasitor  yang  sering  menjadi penyebab kerusakan kapasitor bank.

## Indeks Harmonisa
Sinyal  harmonisa  memiliki  sifat  distrukstif  terhadap sinyal  fundamental  serta  nilai  RMS  sinyal  secara
keseluruhan. Besarnya gangguan dari harmonisa terhadap  sinyal  fundamental  dinotasikan  dalam  bentuk Prosentase Total Harmonic Distortion (THD). Nilai THD dapat dihitung menggunakan rumus :
𝑇𝐻𝐷 = √∑ 𝑈𝑛 2 𝐾 2 𝑈1 𝑥 100%
(1)
Keterangan:
K = Komponen harmonisa maksimum
Un  = Komponen harmonisa yang diamati U1  = Komponen fundamental
THD  memiliki  standar  nilai  yang  dapat  dilihat  pada IEEE 519-1992 seperti pada Tabel 2 dan Tabel 3.
T ABEL 2. B ATAS D ISTORSI T EGANGAN B ERDASARKAN IEEE S TD 519- 1992 T ABEL 3. B ATAS D ISTORSI A RUS B ERDASARKAN IEEE S TD 519-1992
Keterangan :
PCC =  Titik  antara  ujung  dari  pengguna  dengan sistem peralatan dimana pelanggan lain dilayani. I SC = Arus hubung singkat pada PCC. I L = Arus Beban Maksimum pada PCC.
TDD = Total Demand Distortion

## Resonansi
Resonansi  terjadi  ketika  nilai  reaktansi  induktif  sama dengan  nilai  reaktansi  kapasitif  (XL=XC).  Kapasitor bank  yang  dipasang  untuk  memperbaiki  faktor  daya dapat menimbulkan resonansi sistem yang diikuti dengan naiknya arus yang sangat besar yang merugikan kapasitor bank  tersebut. Terdapat dua jenis resonansi pada sistem, yaitu resonansi paralel dan seri.
Resonansi paralel dapat terjadi ketika sebuah kapasitor bank  dipasang  di  bus  yang  sama  dengan  sumber harmonisa  yang  bersifat  induktif.  Resonansi  paralel menghasilkan  impedansi  yang  tinggi  pada  busbar  saat frekuensi  resonansi.  Impedansi  yang  tinggi  pada  busbar akan  mengakibatkan  busbar  mengalami  tegangan  lebih atau overvoltage .  Gambar  4  adalah  Sistem  dengan resonansi paralel.
Gambar 4. Sistem Dengan Resonansi Paralel
Resonansi  seri  terjadi  ketika  reaktansi  kapasitor  bank membentuk  rangkaian  seri  dengan  sumber  harmonisa seperti pada Gambar 5. Resonansi seri dapat menurunkan
nilai  impedansi  pada  kapasitor.  Pada  saat  merancang sebuah  filter  harmonisa,  diibaratkan  yang  terjadi  adalah resonansi  seri.  Pada  saat  frekuensi  resonansi  nilai impedansi turun, sehingga arus harmonisa pada frekuensi tersebut  mengalir  kearah  filter.  Karena  arus  harmonisa diserap  oleh  filter,  maka  harmonisa  yang  ada  pada  bus akan  berkurang  atau  dengan  kata  lain  mengalami peredaman.  Gambar  6  menunjukan  respon  frekuensi sistem ketika mengalami resonansi.
Gambar 5. Sistem Dengan Resonansi Seri
Gambar 6. Respon Frekuensi Sistem ketika terjadi Resonansi

## Mitigasi Harmonisa
armonisa  pada  sistem  kelistrikan  sering  timbul di  industri.  Harmonisa  ini  harus  dikendalikan  sebelum menjadi  masalah  dan  berdampak  pada  peralatan  listrik lainnya.  Jika  harmonisa  telah  menjadi  masalah,  maka hal-hal yang dapat dilakukan adalah :
1. Mengurangi  arus  harmonisa  yang  ditimbulkan beban.
2. Menambahkan filter harmonisa pada sistem kelistrikan.
3. Modifikasi respon frekuensi sistem.

## VFD (Variable Frequency Drive)
VFD  adalah  peralatan  elektronika  daya  yang digunakan  untuk  mengatur  kecepatan  putaran  motor. VFD terdiri dari konverter 3 fasa, seperti yang dijelaskan di  sub  bab  sebelumnya  bahwa  VFD  adalah  salah  satu sumber harmonisa. VFD banyak digunakan di PT. Semen Indonesia  Pabrik  Aceh  dan  pada  tugas  akhir  ini harmonisa  yang  di  bahas  adalah  harmonisa  yang  timbul dari VFD.
Cara kerja VFD adalah mengubah tegangan AC 3 fasa dari sisi input menjadi tegangan DC dengan menggunakan  rectifier  3  fasa.  Tegangan  DC  tersebut kemudian  akan  disalurkan  ke  inverter  3  fasa  untuk diubah  menjadi  tegangan  AC  3  fasa  dengan  frekuensi yang  bisa  kita  atur  sesuai  kebutuhan.  Contoh  rangkaian VFD dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Rangkaian VFD

## Single Tuned Filter
Salah  satu  cara  mitigasi  harmonisa  adalah  dngan menggunakan filter pasif. Filter pasif terdiri dari elemen induktansi, kapasitansi, dan resistansi. Elemen induktansi dan  kapasitansi  dari  filter  pasif  dirancang  untuk beresonansi pada frekuensi tertentu yang biasa kita sebut frekuensi  resonansi.  Sehingga  apabila  ada  harmonisa dengan frekuensi yang sama dengan frekuensi resonansi, maka  filter  pasif  akan  menyerap  harmonisa  tersebut, sehingga  harmonisa  tersebut tidak  masuk ke  sistem  atau setidaknya  aman  bagi  sistem.  Filter  pasif  juga  dapat digunakan  untuk  mengkompensasi  daya  reaktif  dan memperbaiki faktor daya.
Single  tuned  filter  adalah  filter  pasif  yang  ditala  pada salah satu orde harmonisa (biasanya pada orde harmonisa rendah).  Filter  ini  terdiri  dari  rangkaian  seri  kapasitor, reaktor  dan  resistor  (RLC)  seperti  yang  terlihat  pada Gambar  8.  Rangkaian  filter  ini  mempunyai  impedansi yang  rendah  pada  frekuensi  resonansinya.  Sebuah  shunt filter  dikatakan  ditala  pada  sebuah  frekuensi,  jika  pada frekuensi  tersebut  reaktansi  induktif  dan  kapasitifnya sama  dengan  nol  (XL=XC).  Kualitas  sebuah  filter  (Q) ditentukan  dari  ketajaman  pada  penalaannya.  Filter dengan  Q  yang  tinggi  ditala  secara  tajam  pada  satu frekuensi harmonisa yang rendah (contohnya orde 5) dan nilai Q yang umum untuk filter jenis ini antara 30 dan 60.
Faktor  kualitas  (Q)  filter  merupakan  perbandingan antara  induktansi  (atau  kapasitansi)  pada  saat  resonansi dengan besarnya resistansi.
R X Q 0  (2)
Dimana XL=XC=X0 pada saat resonansi.
.
Gambar 8. Rangkaian Single Tuned Filter
III. S ISTEM K ELISTRIKAN PT. S EMEN I NDONESIA P ABRIK

## A CEH
Sistem Kelistrikan PT. Semen Indonesia Pabrik Aceh
PT. Semen Indonesia adalah perusahaan yang bergerak di bidang industri produksi semen. PT. Semen Indonesia telah berkembang pesat dan saat ini telah mengembangkan  perusahaanya  dengan  membangun pabrik-pabrik  baru  di  beberapa  wilayah  di  Indonesia salah  satunya  adalah  Aceh.  Sistem  kelistrikan  di  Pabrik Aceh  ini  berada  dalam  masa  perencanaan  dan direncanakan  dapat  menanggung  beban  kurang  lebih  45 MVA  dengan  menggunakan  sumber  listrik  dari  PLN pada tegangan 150 kV. Tabel 3.1 menunjukkan besarnya daya  yang  disuplai  PLN  untuk  PT.  Semen  Indonesia Pabrik Aceh.
Sumber  Harmonisa  PT.  Semen  Indonesia  Pabrik Aceh
Pada umumnya sumber harmonisa pada sebuah pabrik adalah  beban  non-linear.  Seperti  yang  dijelaskan  pada sub bab sebelumnya bahwa beberapa motor di pabrik ini menggunakan VFD sebagai pengatur kecepatan, sehingga  VFD  inilah  yang  menjadi  sumber  utama harmonisa  pada  PT.  Semen  Indonesia  Pabrik  Aceh. Selain  digunakan  untuk  mengatur  kecepatan  putaran motor VFD juga berfungsi untuk mengatasi arus starting motor  yang  nilainya  terlalu  tinggi.  VFD  menggunakan komponen elektronika daya yang dapat mengatur variasi frekuensi input ke motor induksi, sehingga putaran motor induksi  dapat  berubah-ubah.  Single  line  diagram  PT. Semen Indonesia Pabrik Aceh dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9. Single Line Diagram PT. Semen Indonesia pabrik Aceh
Langkah-Langkah  Peredaman  Harmonisa  pada  PT. Semen Indonesia Pabrik Aceh
Tujuan  yang  ingin  dicapai  dari  tugas  akhir  ini  adalah mempelajari  kondisi  harmonisa  pada  sistem  kelistrikan PT.  Semen  Indonesia  Pabrik  Aceh  dan  melakukan mitigasi  harmonisa.  Studi  analisis  dilakukan  dengan pemodelan  dan  simulasi  menggunakan  software  ETAP 12.6.  Gambar  10  menunjukkan  flowchart  metodologi peredaman harmonisa pada sistem kelistrikan PT. Semen Indonesia Pabrik Aceh.
Start Pemodelan dan Simulasi
Analisis Harmonisa Harmonisa sesuai batas ? Kesimpulan End Mitigasi Harmonisa Tidak Ya Pengumpulan Data
Gambar 10. Flowchart Metodologi Peredaman Harmonisa pada PT. Semen Indonesia Pabrik Aceh.
Metodologi  yang  digunakan  pada  penelitian  tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1.   Pengumpulan Data Pengumpulan  data-data  sistem  kelistrikan  dan single  line  diagram  dari  PT.  Semen  Indonesia Pabrik Aceh.
2.   Pemodelan dan Simulasi Setelah  semua  data  yang  diperlukan  untuk  analisis harmonisa  didapatkan,  maka  dilakukan  pemodelan sistem dalam bentuk single line diagram menggunakan  software  ETAP  12.6.  Kemudian dilakukan simulasi aliran daya dan harmonisa.
3.   Analisis Harmonisa Analisis  harmonisa  dilakukan  untuk  mengetahui nilai  THD  ( Total  Harmonic  Distortion )  pada sistem.
4.  Mitigasi Harmonisa Mitigasi  harmonisa  dilakukan  dengan  pemasangan filter  pasif  single  tuned.  Hasil  analisis  harmonisa dapat  digunakan  sebagai  acuan  untuk  merancang filter. 5.   Kesimpulan Memberikan kesimpulan mengenai kondisi
harmonisa  pada  sistem  kelistrikan  PT.  Semen Indonesia  Pabrik  Aceh  setelah  mitigasi  harmonisa dilakukan.

## IV. S IMULASI DAN A NALISIS

## Kondisi Awal Sistem
Kondisi  awal  sistem  kelistrikan  di  pabrik  ini  adalah saat  semua  beban-beban  meliputi  motor  induksi,  VFD, lump terhubung ke sumber suplai dari PLN. Sebelum kita melakukan  studi  harmonisa  pada  pabrik  ini,  kita  harus mengetahui  kondisi  aliran  daya  dari  pabrik  ini  dengan melakukan  simulasi.  Simulasi  aliran  daya  dilakukan untuk  mengetahui nilai  tegangan  dan  faktor  daya di  tiap bus. Hasil dari simulasi aliran daya tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.
T ABEL 4. H ASIL S IMULASI A LIRAN D AYA S ISTEM
Bus Kondisi Awal  Setelah Pemasangan Kapasitor Bank kV (%)  PF (%) kV (%) PF (%) BUS PLN 100 70,6 100 94,1 821MV011  96,27 83,2 99,50 100 821MV021  92,09 75,2 97,74 93,4 821MV031  92,23 74,3 96,03 94,5 831MV012  94,94 78,0 98,96 -100 831MV021  94,87 78,2 98,84 -92,6 831MV031  95,27 76,9 98,53 77 831MV041  90,14 85,3 95,26 99,9 831MV051  89,75 68,8 96,14 85,4 831MV052  90,64 81,7 97,22 -98,4 831MV061  89,41 78,5 96,08 78,7 831MV071  90,30 66,2 97,25 -99,6 831MV081  91,14 73,8 95,43 96,6 831MV082  90,95 74,3 95,25 94,2 831MV091  88,56 77,1 92,79 77,4 831MV101  91,73 78,1 95,55 78,2 831MV111  91,57 77,9 97,24 78,2 831MV121  91,67 77,6 97,34 77,9 831MV131  91,39 79,2 97,07 79,4
Dari  Tabel  4  diketahui  bahwa  banyak  bus  yang mengalami undervoltage dan nilai faktor dayanya rendah.
Oleh  karena  itu  perlu  dipasang  kapasitor  bank  sebagai kompensator  daya  reaktif  dan  untuk  memperbaiki  nilai tegangan yang ada di bus.

## Perancangan Kapasitor Bank
Kapasitor  bank  akan  diletakkan  pada  bus  MV yang  terdapat  beban-beban  motor  induksi,  karena  pada bus  tersebutlah  yang  nilai  faktor  dayanya  kecil  akibat beban  motor  yang  bersifat  induktif.  Contoh  Perhitungan nilai kapasitor bank adalah sebagai berikut:
Kapasitor Bank Bus 831MV012 (Limestone Crusher)
Faktor Daya Awal = 78,0 % P (Daya aktif) = 1500 kW
Pemasangan kapasitor agar mencapai faktor daya 98%
Q1 = 1500 tan ( arc cos 0,78 ) = 1500 tan 38,74
= 1213 kVAR
Q2 = 1500 tan ( arc cos 0,98 ) = 1500 tan 0,46
= 12 kVAR
Maka Qc yang dipilih untuk memperbaiki adalah Qc = Q1 – Q2 = 1213 – 12 = 1201 Kvar Dipasang kapasitor bank dengan nilai 1200 kVAR dibus 831MV012. Lokasi dan nilai daya reaktif kapasitor bank yang terpasang di sistem dapat dilihat pada Tabel 5.
T ABEL 5. K APASITOR B ANK PADA S ISTEM Bus Daya Reaktif (kVAR) 831MV012 1200 831MV021 1200 831MV041 4350 831MV051 4000 831MV052 2700 831MV071 4000 831MV081 4000 831MV082 4000
Dapat  dilihat  pada  Tabel  4  bahwa  setelah  kapasitor bank  dipasang  pada  sistem,  tegangan  di  tiap  bus  tidak lagi mengalami undervoltage dan nilai faktor daya sistem mengalami kenaikan.

## Harmonisa  Sistem  Setelah  Pemasangan  Kapasitor Bank
Simulasi  harmonisa  dilakukan  untuk  mengetahui kondisi  harmonisa  sistem  setelah  kapasitor  bank dipasang.  Hasil  simulasi  harmonisa  dapat  dilihat  pada Tabel 6.
T ABEL 6. H ASIL S IMULASI H ARMONISA S ETELAH P EMASANGAN K APASITOR B ANK Bus THD V (%) Standar IEEE  THD I (%) Standar IEEE % THD V % TDD 831MV012 0,90 5 10,77 8 831MV051 6,43 5 13,67 5 831MV052  10,38 5 78,13 8 831MV061  10,36 5 6,23 8 831MV071 2,30 5 22,29 5

## Perancangan Single Tuned Filter
Dari Tabel 6 diketahui bahwa nilai THD V dan THD I di  beberapa  bus  melebihi  standar  yang  diijinkan.  Oleh karena  itu  akan  dirancang  single  tuned  filter  untuk meredam harmonisa pada sistem. Single tuned filter akan digunakan  untuk  menggantikan  kapasitor  bank  yang sebelumnya  dipasang  pada  sistem  karena  Single  tuned filter  dapat  berperan  sebagai  kompensator  daya  reaktif dan peredam harmonisa. Berikut ini contoh perhitungannya:
Design filter Bus 831MV012 (Limestone Crusher)
Single tuned orde 5, frekuensi tuning ( 𝜔𝑛 )  = 250 Hz Kapasitor (C)
𝐶 = 𝑘𝑉𝐴𝑅 𝑉𝑙 − 𝑙 2 𝑥 𝜔0 = 1200 6,3 2 𝑥 2 𝑥 3,14 𝑥 50 = 96,29 𝑢𝐹
Induktor (L)
𝐿 = 1 𝜔𝑛 2 𝑥 𝐶 = 1 (2 𝑥 3,14 𝑥 250) 2 𝑥 96,29 𝑥 10 −6
= 4,21 𝑚𝐻 𝑋𝐿 = 𝜔0 𝑥 𝐿 = 2 𝑥 3,14 𝑥 50 𝑥 4,21 𝑥 10 −3 = 1,32 Ω X0 = XL = 1,32 Ω

## Resistor (R)
𝑅 = 𝑋0 𝑄 = 1,32 45 = 0,029 Ω
Lokasi  dan  nilai  parameter  single  tuned  filter  yang terpasang pada sistem dapat dilihat pada Tabel 7.
T ABEL 7. S INGLE T UNED F ILTER PADA S ISTEM Bus C (μF) L (mH) R (Ω) Orde 831MV012 96.29 4.21 0.0290 5 831MV021 96.29 2.15 0.0150 7 831MV041 164.81 2.46 0.0170 5 831MV041 184.06 0,45 0.0030 11 831MV051 112.60 0.74 0.0050 11 831MV051 208.20 0.29 0.0020 13 831MV052 216.54 0.39 0.0027 11 831MV071 237.47 0.35 0.0024 11 831MV071 83.33 0.72 0.0051 13 831MV081 115.81 3.50 0.0244 5 831MV081 204.99 1.01 0.0071 7 831MV082 143.40 0.58 0.0040 11 831MV082 177.40 0.34 0.0024 13

## Harmonisa  Sistem  Setelah  Pemasangan  Single Tuned Filter
Dari Hasil simulasi harmonisa pada  Tabel 8 diketahui bahwa  nilai  THD  V  dan  THD  I  mengalami  penurunan yang  drastis,  Nilai  THD  V  dan  THD  I  Bus  831MV012, 831MV051,  831MV052,  831MV061,  dan  831MV071 yang  sebelumnya  berada  diluar  standar,  sekarang dibawah  standar  atau  bisa  dikatakan  dalam  kategori aman.  Terbukti  bahwa  single  tuned  filter  berhasil meredam  harmonisa  sistem  kelistrikan  PT.  Semen Indonesia Pabrik Aceh.
T ABEL 8. H ASIL S IMULASI H ARMONISA S ETELAH P EMASANGAN S INGLE T UNED F ILTER
Bus THD V (%) Standar IEEE  THD I (%) Standar IEEE % THD V % TDD 831MV012 0,20 5 1,67 8 831MV051 0,50 5 0,38 5 831MV052 0,16 5 1,12 8 831MV061 0,20 5 3,23 12 831MV071 0,34 5 1,01 8

## V. K ESIMPULAN
Setelah  melakukan  studi  harmonisa  pada  sistem kelistrikan  PT.  Semen  Indonesia  Pabrik  Aceh,  dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Kondisi  awal  sistem  sebelum  terpasang  kapasitor bank maupun filter sangat buruk.
2. Filter  pasif  single  tuned  yang  dipasang  berhasil berfungsi  dengan  baik  sebagai  kompensator  daya reaktif  dan  sebagai  peredam  harmonisa.  THD  V  Bus
831MV051  dari  6,43%  menjadi  0,50%.  THD  V  Bus 831MV052 dari 10,38% menjadi 0,16%. THD V Bus 831MV051 dari 10,36% menjadi 0,20%.
3. Kualitas daya sistem kelistrikan PT. Semen Indonesia Pabrik  Aceh  berada  dalam  kondisi  yang  baik,  dari segi faktor daya, tegangan, dan harmonisa nya setelah dipasang  filter  single  tuned.  Nilai  faktor  daya  sistem menjadi 94,1%. Nilai THD V dan THD I di bus MV dibawah 5%.

## D AFTAR P USTAKA
[1] IEEE  Std.  519-1992.  “IEEE  Recommended  Practices  and Requirement for Harmonic Control in Electrical Power Systems.”
[2] McGraw-Hill,  “ Electrical  Power  Systems  Quality ”.  Second Edition.
[3] Annisa  Eka  Marini  Pujiantar.  2014.  Perencanaan  Filter  Hybrid untuk  Mengurangi  Harmonisa  pada  PT.  Semen  Indonesia  Pabrik Rembang. Tugas Akhir Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
[4] Rahmat  Septian  Wijanarko.  2014.  Penentuan  Peralatan  untuk Meredam  Harmonisa  Berdasarkan  Jenis  Sumber  Harmonisa, Orde, dan Magnitude Harmonisa dengan Memperhitungkan Biaya Investasi  di  PT.  Wilmar  Nabati,  Gresik.  Tugas  Akhir  Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
[5] Ardian  Rizkytama.  2009.  Perencanaan  High  Pass  dan  Single Tuned  Filter  Sebagai  Filter  Harmonisa  pada  Sistem  Kelistrikan Tabang  Coal  Upgrading  Plant  (TCUP).  Tugas  Akhir  Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
[6] Mohamed  Awadalla,  Mohamed  Omer,  dan  Ahmed  Mohamed, “ Single-Tuned  Filter  Design  for  Harmonic  Mitigation  and Optimization with Capacitor Banks ”, IEEE Journal, 2015