Interupsi tegangan

Interupsi tegangan adalah suatu fenomena kelistrikan di mana terjadi pemadaman atau hilangnya catu daya selama beberapa saat pada suatu sistem listrik.

Penyebab

Interupsi tegangan atau voltage interruption sering ditimbulkan dari gangguan seperti:

Sambaran petir.
Gangguan pada jalur distribusi listrik seperti fault transmition.
Terjadinya short circuit pada jalur distribusi
Kesalahan operasi kendali (control malfunction).
Gangguan pohon yang mengenai kawat bertegangan.
Perubahan beban yang cukup besar secara tiba-tiba dll.

Proses terjadinya

Interruption terdeteksi ketika magnitude tegangan kurang dari 10% dari tegangan nominal. Pada beberapa kasus, interruption bisa di dahului oleh voltage sag jika terjadi gangguan pada sumber. Voltage sag terjadi di antara waktu terjadinya gangguan sampai peralatan proteksi bekerja. Itu mengakibatkan pada sisi beban akan mengalami voltage sag dan langsung diikuti interruption. Secara umum, ada dua penyebab terjadinya sag tegangan, yaitu yang dikarenakan oleh adanya kegagalan (fault) dalam sistem dan penyalaan motor induksi berdaya besar Motor induksi umumnya mengkonsumsi 5 sampai 6 kali arus ratingnya pada saat start dan arus ini akan menurun secara bertahap seiring dengan pertambahan kecepatan motor sampai pada kecepatan ratingnya. Durasi dari sag bergantung pada dinamika motor dan dinamika motor tersebut ditentukan oleh parameternya, khususnya inersia motor. Pada kasus voltage sag karena penyalaan motor yang besar, sag yang terjadi biasanya tidak terlalu signifikan tapi berlangsung dalam waktu yang relatif lama. Kegagalan yang terjadi pada saluran transmisi dan distribusi yang biasanya menjadi sumber terjadinya sag adalah singe-line-to-ground (SLG) dan line-to-line (L-L) fault. SLG fault sering disebabkan karena kondisi cuaca yang buruk seperti karena petir, salju/es dan angin. Aktivitas binatang dan juga manusia seperti konstruksi juga dapat menyebabkan SLG fault. L-L fault dapat terjadi akibat cuaca buruk, ranting pohon maupun karena binatang. Fault pada feeder paralel menyebabkan tegangan jatuh pada bus substation yang akan mempengaruhi semua feeder lainnya sampai fault dihilangkan.

Voltage Sag

Voltage sag atau yang sering juga disebut sebagai voltage dip merupakan suatu fenomena penurunan tegangan rms dari nilai nominalnya yang terjadi dalam waktu yang singkat, sekitar 10 ms sampai beberapa detik. IEC 61000-4-30 mendefinisikan voltage sag (dip) sebagai penurunan besar tegangan sementara pada titik di bawah nilai threshold-nya. IEEE Standard 1159-1995 mendefinisikan voltage sag sebagai variasi tegangan rms dengan besar antara 10% sampai 90% dari tegangan nominal dan berlangsung selama 0,5 siklus sampai satu menit.

Durasi

Perbedaannya dengan pemadaman listrik PLN pada umumnya yaitu pada durasi terjadinya, di mana interupsi tegangan hanya terjadi sesaat saja.

Terdapat 4 terminologi yang menyatakan time duration dari voltage interuption. Terminologi tersebut membagi durasi waktu berdasarkan lamanya perioda sinyal dalam satu siklus (kelistrikan di Indonesia menganut 50 hz atau 20 ms per siklusnya).

Masing-masing terminologi tersebut akan membantu kita untuk mengetahui karakteristik dari interruption. Keempat terminologi tersebut adalah:

Instant jika (T/2 < duration < 30 T) = 10ms hingga 600ms
Momentary ( 30 T < duration < 3s) = 600 ms hingga 3 detik
Temporary ( 3s < duration < 1 min)
Long-Term Interruption / undervoltage ( duration > 1mins)

Dampak

Dampak utama dari interupsi tegangan adalah terhentinya proses produksi. Adapun dampak lain terjadinya Voltage sag dan interruption yaitu, bisa berpengaruh fatal pada mesin-mesin produksi.

Ketika terjadi voltage sag dan interruption, mesin sinkron bisa kehilangan sinkronisasi, motor induksi bisa mengalami penurunan kecepatan dan torsi motor akan turun secara drastis bahkan dapat terjadi stall. Pada saat recovery tegangan, motor akan berakselerasi kembali dengan cepat. Hal ini akan memicu terjadinya inrush current yang besarnya hampir sama dengan pada saat pertama kali start. Sementara itu,peralatan ASD (Adjustable Speed Driver) biasanya akan trip bila kedalaman penurunan tegangan melebihi 15%.

Pada peralatan kontrol yang berbasis mikroprosesor / mikrokontroler, interupsi tegangan dapat berakibat hilangnya catu daya ke memory sehingga sistem akan reset begitu juga pada Programable Logic Controller (PLC) yang bisa mengalami shut off karna tegangan suplai tidak sesuai dengan nilai nominal operasi.

Pengamanan

Untuk mengatasi permasalahan perubahan tegangan tersebut, dipasang suatu peralatan yang bisa menjaga kualitas mutu tegangan pada beban. Dynamic Voltage Restorer (DVR) merupakan salah satu peralatan yang bisa mengkompensasi tegangan yang hilang sewaktu voltage sag dan interruption. DVR dipasang di antara sumber dan beban yang bertujuan memperbaiki mutu tegangan pada beban dengan cara menginjeksi tegangan yang dibutuhkan ketika terjadi gangguan.

DVR harus bisa mendeteksi terjadinya voltage sag dan interruption dengan tepat, jika tegangan beban berfluktuasi pada range yang diijinkan sistem yaitu -10% s.d +5% dari tegangan nominal, maka DVR akan tidak melakukan apa-apa. Hal ini sangat penting bagi energy storage yang digunakan DVR.

Add caption here