Dalam dunia kelistrikan, terutama di lingkungan yang dipenuhi dengan beban nonlinear seperti komputer, motor dengan penggerak frekuensi variabel (VFD), dan perangkat elektronik lainnya, kita sering mendengar istilah THDi (Total Harmonic Distortion of Current) dan K-Factor. Kedua parameter ini berkaitan dengan dampak harmonisa pada sistem listrik, tetapi mereka mengukur hal yang berbeda. Yuk, kita bahas lebih lanjut!
Apa itu THDi?
THDi adalah singkatan dari Total Harmonic Distortion of Current(i), yang merupakan ukuran seberapa besar distorsi harmonisa yang terjadi pada gelombang arus listrik. Distorsi ini disebabkan oleh adanya komponen harmonik dalam arus yang menyimpang dari gelombang dasar (fundamental).
Secara sederhana, THDi memberi tahu kita seberapa “kotor” arus listrik yang mengalir di sistem. Arus yang idealnya berbentuk sinus murni bisa terdistorsi oleh beban nonlinear, seperti perangkat elektronik yang sering kita gunakan di kantor atau rumah. THDi diukur dalam persentase; semakin tinggi persentasenya, semakin besar distorsinya.
Apa itu K-Factor?
Sementara THDi mengukur seberapa besar distorsi dalam arus, K-Factor adalah parameter yang menunjukkan seberapa baik sebuah trafo (transformer) mampu menangani arus harmonisa tanpa terlalu panas atau mengalami kerusakan. Arus harmonik menyebabkan peningkatan panas pada trafo, terutama pada frekuensi yang lebih tinggi, sehingga K-Factor ini membantu kita memilih trafo yang tepat agar tidak cepat rusak akibat panas berlebih.
Transformator dengan K-Factor yang lebih tinggi dirancang khusus untuk menangani lebih banyak harmonisa tanpa mengalami overheating. Ada beberapa level K-Factor yang umum digunakan:
- K-1: Untuk beban linier (tanpa harmonisa berarti).
- K-4: Untuk beban dengan distorsi harmonik sedang, seperti kantor dengan banyak komputer.
- K-9: Untuk sistem dengan distorsi harmonik yang cukup besar, misalnya pusat data.
- K-13: Untuk beban harmonik berat di industri atau pabrik.
- K-20 ke atas: Untuk lingkungan dengan harmonik yang sangat tinggi (jarang ditemukan pada aplikasi umum).
Hubungan terhadap K-Factor
Meskipun keduanya terkait dengan harmonisa, kedua hal tersebut melihatnya dari sudut yang berbeda. THDi mengukur jumlah total distorsi harmonisa dalam arus, sedangkan K-Factor lebih fokus pada dampak termal (panas) yang dihasilkan oleh harmonisa tersebut pada trafo.
Semakin tinggi nilai THDi, semakin besar kemungkinan arus harmonisa menyebabkan panas berlebih di trafo, yang pada akhirnya membutuhkan trafo dengan K-Factor yang lebih tinggi. Misalnya, sebuah trafo K-4 biasanya digunakan di lingkungan dengan THDi sekitar 10-20%. Jika THDi melebihi angka tersebut, seperti di atas 20%, mungkin perlu menggunakan trafo dengan K-Factor yang lebih tinggi (seperti K-9 atau K-13) agar tidak terjadi overheating.
K-4 Transformer: Berapa Banyak THDi yang Bisa Ditangani?
Trafo dengan rating K-4 dirancang untuk menangani beban harmonik sedang, yang umumnya ada di lingkungan kantor atau fasilitas komersial dengan komputer atau peralatan elektronik lainnya. Dalam hal THDi, trafo K-4 umumnya bisa menangani THDi antara 10% hingga 20% dengan baik.
Namun, jika tingkat THDi di sistem meningkat lebih tinggi, seperti mendekati atau melebihi 20%, mungkin kita perlu mempertimbangkan untuk beralih ke trafo dengan K-Factor yang lebih tinggi (misalnya K-9 atau K-13) agar trafo dapat bekerja dengan aman dan efisien tanpa risiko panas berlebih.
Standards and Guidelines:
- The IEEE Std C57.110 provides guidelines for determining how harmonics affect transformer heating and what K-Factor is appropriate.
- The ANSI/IEEE C57.110 standard gives detailed procedures for the thermal evaluation of transformers under harmonic conditions, ensuring that transformers with appropriate K-Factor ratings are selected to match the harmonic levels present in a system.
Kesimpulan
- THDi mengukur seberapa besar distorsi harmonik dalam arus.
- K-Factor menunjukkan kemampuan trafo untuk menangani harmonisa tanpa terlalu panas.
- Trafo K-4 ideal untuk lingkungan dengan THDi sekitar 10% hingga 20%, tetapi jika THDi lebih tinggi, kita mungkin perlu beralih ke trafo dengan K-Factor yang lebih besar.
Dengan memahami hubungan antara THDi dan K-Factor, kita bisa memilih trafo yang tepat dan menjaga sistem listrik tetap berjalan optimal tanpa risiko kerusakan akibat panas berlebih.
