analisa perbaikan faktor daya untuk penghematan biaya listrik di

ANALISA PERBAIKAN FAKTOR DAYA UNTUK
PENGHEMATAN BIAYA LISTRIK DI KUD TANI
MULYO LAMONGAN
Sylvia Handriyani, Adi Soeprijanto, Sjamsjul Anam
Jurusan Teknik Elektro FTI - ITS
harga V dan nainya harga I.
Abstrak— Besarnya pemakaian energi listrik dipengaruhi oleh
jenis beban yang dipakai. Beban memiliki sifat resistif, induktif,
dan kapasitif. Sifat ini akan memiliki dampak pada sistem
kelistrikan yaitu faktor daya. Semakin besar faktor daya (daya
aktif besar) maka sistem listrik tersebut akan semakin bagus dan
sebaliknya. Oleh karena itu ketika sistem memiliki faktor daya
yang rendah (daya reaktif besar) maka PLN akan memberikan
beban tarif tersendiri, sehingga dibutuhkan perbaikan faktor
daya dengan menggunakan kapasitor. Sistem kelistrikan KUD
Tani Mulyo Lamongan memiliki faktor daya yang rendah
sehingga membutuhkan kapasitor untuk perbaikan faktor daya.
Pada Tugas Akhir ini dilakukan simulasi pemasangan kapasitor
sebesar 202,5 μF untuk meningkatkan faktor daya dari 0,65
menjadi 0,85. Hasil perhitungan menunjukkan pengeluaran
biaya listrik perbulan turun dari Rp. 9.506.880 menjadi Rp.
4.642.928
Kata kunci— faktor daya, kapasitor, biaya listrik
D
Seperti kita ketahui bahwa harga cos Ө adalah mulai dari 0
s/d 1. Berarti kondisi terbaik yaitu pada saat harga P (kW)
maksimum [P (kW)=S (kVA)] atau harga cos Ө = 1 dan ini
disebut juga cos Ө yang terbaik. Namun dalam kenyataan
harga cos Ө yang ditentukan oleh PLN sebagai pihak yang
mensuplay daya adalah sebesar 0,8. Jadi untuk harga cos Ө <
0,8 berarti pf dikatakan jelek. Jika pf pelanggan jelek (rendah)
tentu kapasitas daya aktif (kW) yang dapat digunkan
pelanggan akan berkurang. Kapasitas itu akan terus menurun
seiring dengan semakin menurunnya pf sistem kelistrikan
pelanggan. Akibat menurunnya pf maka akan muncul
beberapa persoalan sbb:
a. Membesarnya penggunaan daya listrik kWH karena
rugi-rugi.
b. Membesarnya penggunaan daya listrik kVAR.
c. Mutu listrik menjadi rendah karena jatuh tegangan.
Secara teoritits sistem dengan pf yang rendah tentunya akan
menyebabkan arus yang dibutuhkan dari pensuplay menjadi
besar. Hal ini akan menyebabkan rugi-rugi daya (daya reaktif)
dan jatuh tegangan menjadi besar. Dengan demikian denda
harus dibayar sebab pemakaian daya reaktif meningkat
menjadi besar. Denda atau biaya kelebihan daya reaktif
dikenakan apabila jumlah pemakain kVARH yang tercatat
dalam sebulan lebih tinggi dari 0,62 jumlah kWH pada bulan
yang bersangkutan sehingga pf rata-rata kurang dari 0,85.
Untuk memperbesar harga cos Ө yang rendah hal yang
mudah dilakukan adalah memperkecil sudut Ө sehingga cos Ө
mendekati 1. Sedangkan untuk memperkecil sudut Ө itu hal
yang mungkin dilakukan adalah memperkecil komponen daya
reaktif (kVAR). Berarti komponen daya reaktif yang ada
bersifat induktif harus dikurangi dan pengurangan itu bisa
dilakukan dengan menambah suatu sumber daya reaktif yaitu
berupa kapasitor.
Proses pengurangan bisa terjadi karena kedua beban
(induktor dan kapasitor) arahnya berlawanan akibat daya
reaktif menjadi kecil. Bila daya reaktif menjadi kecil
sementara daya aktif tetap maka harga pf menjadi besar
akibatnya daya nyata (kVA) menjadi kecil sehingga rekening
listrik menjadi berkurang. Sedangkan keuntungan lain dengan
mengecilnya daya reaktif adalah:
-Mengurangi rugi-rugi daya pada sistem.
-Adanya peningkatan tegangan karena daya meningkat.
I.PENDAHULUAN
I dalam kehidupan modern saat ini pemakaian energi
listrik sangat besar. Besarnya energi atau beban listrik
yang terpakai ditentukan oleh reaktansi (R), induksi (L) dan
capasitansi (C).Besarnya pemakaian energi listrik ini
disebabkan karena banyak dan beraneka ragam peralatan
(beban) listrik nyang digunakan. Sedangkan beban listrik yang
digunakan umumnya bersifat induktif dan kapasitif dimana
beban induktif (positif) membutuhkan daya reaktif seperti
trafo dan retifier, motor induksi (AC) dan lampu TL, sedang
beban kapasitif (negatif) mengeluarkan daya reaktif. Daya
reaktif ini merupakan daya tidak berguna sehingga tidak dapat
dirubah menjadi tenaga akan tetapi diperlukan untuk proses
transmisi energi listrik pada beban. Jadi yang menyebabkan
pemborosan energi listrik adalah banyaknya peralatan yang
bersifat induktif. Berarti dalam penggunaan energi listrik
pelanggan tidak hanya dibebani oleh daya aktif (kW) saja
tetapi juga daya reaktif (kVAR). Penjumlahan kedua daya itu
akan menghasilkan daya nyata yang merupakan daya yang
disuplay oleh PLN. Jika nilai daya ini diperbesar yang
biasanya dilakukan oleh pelanggan industri maka rugi-rugi
daya menjadi besar sedangkan daya aktif (kW) dan tegangan
yang sampai ke konsumen berkurang. Dengan demikian
produksi pada industri itu akan menurun hal ini tentunya tidak
boleh terjadi untuk itu suplay daya dari PLN harus ditambah
berarti penambahan biaya. Karena daya itu P=V.I, maka
dengan bertambah besarnya daya berarti terjadi penurunan
1
II. TEORI PENUNJANG
c. Langsung pada beban
A. Segitiga Daya
Segitiga daya digambarkan pada Gambar 1. Untuk
beberapa beban yang dihubungkan pararel, P total adalah
jumlah daya rata-rata dari semua beban, yang harus
digambarkan pada sumbu mendatar untuk analisis grafis.
Untuk beban induktif, Q digambarkan vertikal ke atas karena
bertanda positif. Suatu beban kapasitif akan mempunyai daya
reaktif negatif, dan Q digambarkan vertikal ke bawah.
Kapasitor yang akan digunakan utnuk memperbesar pf
dipasang pararel beban atau jaringan. Bila rangkaian itu diberi
tegangan maka ekeltron akan mengalir masuk ke kapasitor.
Pada saat kapasitor penuh dengan muatan electron maka
tegangan akan berubah. Kemudian electron akan keluar dari
kapasitor dan mengalir ke dalam rangkaian yang
memerlukannya dengan demikian pada saat itu kapasitor
membangkitkan daya reaktif.
Salah satu fungsi dari kapasitor bank adalah untuk koreksi
faktor daya. Secara sederhana kapasitor terdiri dari dua buah
plat logam yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik dan
kapasitor ini mempunyai sifat menyimpan muatan listrik. Pada
beberapa tahun lalu kebanyakan kapasitor tersebut dari dua
buah plat alumunium murni yang dipisahkan oleh tiga atau
lebih lapasisan kertas yang dilapisi oleh bahan kimia.
Kapasitor daya telah mengalami perkembangan yang begitu
cepat selama 30 tahun terakhir. Karena bahan dielektrik yang
digunakan lebih effisien serta teknologi pembuatan kapasitor
lebih lebih baik.
Secara teoritis sistem dengan pf yang rendah tentunya akan
menyebabkan arus yang dibutuhkan dari pensuplai menjadi
lebih besar. Hal ini akan menyebabkan rugi – rugi daya (daya
reaktif ) dan jatuh tegangan menjadi besar. Dengan demikian
denda yang harus dibayar karena pemakaian daya reaktif
meningkat menjadi besar. Denda atau biaya kelebihan daya
reaktif dikenakan apabila jumalh pemakaian kVARH yang
tercatat dalam sebulan lebih tinggi dari 0.62 jumlah kWH pada
bulan yang bersangkutan sehingga pf rata-rata kurang dari
0.85.
Keuntungan perbaikan faktor daya melalui pemasangan
kapasitor adalah :
Bagi perusahaan
 Diperlukan hanya sekali investasi utnuk pembeli dan
pemasangan
kapsitor
dantidak ada
biaya
pemasangan terus menerus
 Mengurangi biaya listrik bagi perusaan sebab
a. reaktif (kVAR) tidak dipasok oleh PLN
sehingga kebutuhan total (kVA) berkurang dan
b. Nilai denda yang dibayar jika beroperasi pada
factor daya rendah dapat dihindari
 Mengurangi kehilangan distribusi (kWh) dalam
jaringan pabrik
 Tingkat tegangan pada beban akhir meningkat
sehingga meningkatkan kinerja motor.
Bagi PLN
 Komponen reaktif pada jaringan dan arus total pada
sistem ujung akhir berkurang
 Kehilangan daya I2R dalam system berkurang karena
penurunan arus
 Kemampuan kapasitas jaringan distribusi lintrik
meningkat, menggurangi kebutuhan untuk memasang
kapsitas tambahan.
S
Q
P
Gambar 1 Segitiga daya
Faktor daya adalah perbandingan antara daya aktif (kW) P
dengan daya total (kVA) S, atau cosinus sudut antara daya
aktif dan total. Daya reaktif yang tinggi akan meningkatkan
sudut ini dan sebagai hasil faktor daya akan menjadi lebih
rendah. Faktor daya selalu lebih kecil atau sama dengan satu.
Secara teoritis, jika seluruh beban daya yang dipasok oleh
perusaan listrik memiliki faktor daya satu, daya maksimum
yang ditransfer setara dengan kapasitas sistem pendistribusian
Sebagian besar peralatan memerlukan dua komponen arus.
Kedua komponen arus tersebut adalah sebagai berikut :
1. Arus yang menghasilkan daya kerja adalah arus
yang dikonversikan oleh peralatan menjadi kerja,
umumnya dalam bentuk panas, cahaya dan daya
mekanik. Satuan daya kerja yang dihasilkan
adalah watt.
2. Arus magnetisasi, adalah arus yang diperlukan
untuk menghasilkan fluks untuk pengoperasian
peralatan elektromagnetik. Tanpa arus magnetik,
energi tidak mengalir melalui transformator atau
menebus 2 celah udara pada motor induksi. Daya
reaktif yang dihasilkan diukur dalam satuan VAR
B. Kapasitor Bank untuk Koreksi Faktor Daya
Perbaikan fakor daya dapat diartikan sebagai usaha untuk
membuat fakor daya/cos φ mendekati 1. Faktor daya yang
sering muncul adalah langging, akibat pemakaian beban
induktif (motor/trafo) Perbaikan dilakukan dengan memasang
kapasitor pada masing-masing beban atau secara tersentralisir
melalui kapasitor bank.
Kapasitor yang akan digunakan untuk memperkecil atau
memperbaiki pf penempatannnya ada dua cara :
1. Metode terpusat. Kapasitor ditempatkan pada :
a. Sisi primer dan sekunder transformator
b. Pada bus pusat pengontrol
2. Metode tersebar. Kapasitor ditempatkan pada:
a. Feeder kecil
b. Pada rangkaian cabang
2
Tabel 1 Pola Konsumsi Daya Aktif Pada Hari Kerja
C. Tarif Dasar Listrik
Berdasarkan peraturan presiden Republik Indonesia no.8
tahun 2011, KUD Tani Mulyo yang berlangganana daya 3300
VA dari PLN termasuk alam golongan B-1/TR. Untuk
golongan ini PLN menerapkan tarif sebesar Rp. 905/kWh.
Untuk pelanggan yang faktor dayanya kurang dari 0,85
diwajibkan pula membayar biaya sebesar Rp. 905/kVAR. Hal
ini bertujuan agar pelanggan memperhatikan penggunaan daya
reaktif dari beban-beban yang digunakan. Jika daya reaktif
yang diserap pelanggan semakin besar maka PLN harus
menyalurkan daya total yang lebih besar.
III.
Penerangan
Bagian
Pos
Teras Teras
Kantor
Halaman
Produksi
Satpam
Gedung Kantor
00.00-01.00
0.046 1.25
0.04 0.115
Lahan
Parkir
0.115
0.12
1.686
01.00-02.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
02.00-03.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
03.00-04.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
04.00-05.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
05.00-06.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
Jam
SISTEM KELISTRIKAN KUD TANI MULYO
Single Line Diagram sistem kelistrikan pada KUD Tani
Mulyo dapat dilihat pada Gambar 2.
Lain-lain
Heater Pompa Air Kulkas
AC
Total Daya
Komputer Aktif
1.686
06.00-07.00 2.389
0.23
3.92
1
0.12
7.2
1.44
16.299
07.00-08.00 2.389
0.23
3.92
1
0.12
7.2
1.44
16.299
08.00-09.00 2.389
0.23
3.92
1
0.12
7.2
1.44
16.299
09.00-10.00 2.389
0.23
3.92
1
0.12
7.2
1.44
16.299
10.00-11.00 2.389
0.23
3.92
1
0.12
7.2
1.44
16.299
11.00-12.00 2.389
0.23
3.92
1
0.12
7.2
1.44
16.299
12.00-13.00 2.389
0.23
3.92
1
0.12
7.2
1.44
16.299
13.00-14.00 2.389
0.23
3.92
1
0.12
7.2
1.44
16.299
14.00-15.00 2.389
0.23
3.92
1
0.12
7.2
1.44
16.299
15.00-16.00 2.389
0.23
3.92
1
0.12
7.2
1.44
16.299
16.00-17.00
0.12
0.12
17.00-18.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
18.00-19.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
19.00-20.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
20.00-21.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
21.00-22.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
22.00-23.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
23.00-24.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
Total kWh = 184,33 kWh
Tabel 2 Pola Konsumsi Daya Reaktif Pada Hari Kerja
Jam
Bagian
Kantor
Produksi
00.00-01.00
01.00-02.00
02.00-03.00
03.00-04.00
Gambar 2 Konfigurasi Sistem Kelistrikan KUD Tani
Mulyo
Dari Gambar 2 dapat dilihat bahwa beban yang digunakan
pada KUD Tani Mulyo antara lain lampu penerangan,
pemanas, pompa air, kulkas, AC dan komputer. Beban dibagi
dalam 3 MCCB, yaitu pada bagian produksi, bagian kantor
dan bagian luar. Beban terbesar terletak pada bagian kantor
karena terdapat AC yang membutuhkan daya sebesar 7,2 kW.
Secara umum, pola pemakaian beban listrik harian pada
KUD Tani Mulyo dapat dibagi menjadi 2 yaitu pola untuk hari
kerja dan pola untuk hari libur. Pola konsumsi daya aktif
harian untuk hari kerja dapat dilihat pada Tabel 1. Pola
konsumsi daya reaktif untuk hari kerja dapat dilihat pada
Tabel 2. Pola konsumsi daya aktif harian untuk hari libur
dapat dilihat pada Tabel 3. Pola konsumsi daya reaktif untuk
hari libur dapat dilihat pada Tabel 4.
Penerangan
Lain-lain
Pos
Teras Teras Lahan
Halaman
Heater Pompa Air Kulkas
Satpam
Gedung Kantor Parkir
0.04
0.1
0.1
0.03
0.08
0.09
0.04
0.1
0.1
0.03
0.08
0.09
0.04
0.1
0.1
0.03
0.08
0.09
0.04
0.1
0.1
0.03
0.08
0.09
04.00-05.00
0.04
0.1
0.03
0.08
0.09
0.1
05.00-06.00
0.04
0.1
0.03
0.08
0.09
0.1
06.00-07.00
2
0.18
1
Total Daya
Komputer Reaktif
0.44
0.44
0.44
0.44
0.44
0.44
0.1
14
0
19.28
07.00-08.00
2
0.18
2
1
0.1
14
0
19.28
08.00-09.00
2
0.18
2
1
0.1
14
0
19.28
09.00-10.00
2
0.18
2
1
0.1
14
0
19.28
10.00-11.00
2
0.18
2
1
0.1
14
0
19.28
11.00-12.00
2
0.18
2
1
0.1
14
0
19.28
12.00-13.00
2
0.18
2
1
0.1
14
0
19.28
13.00-14.00
2
0.18
2
1
0.1
14
0
19.28
14.00-15.00
2
0.18
2
1
0.1
14
0
19.28
15.00-16.00
2
0.18
2
1
0.1
14
0
19.28
16.00-17.00
0.1
0.1
17.00-18.00
0.04
0.1
0.03
0.08
0.09
0.1
0.44
18.00-19.00
0.04
0.1
0.03
0.08
0.09
0.1
0.44
19.00-20.00
0.04
0.1
0.03
0.08
0.09
0.1
0.44
20.00-21.00
0.04
0.1
0.03
0.08
0.09
0.1
0.44
21.00-22.00
0.04
0.1
0.03
0.08
0.09
0.1
0.44
22.00-23.00
0.04
0.1
0.03
0.08
0.09
0.1
0.44
23.00-24.00
0.04
0.1
0.03
0.08
0.09
0.1
0.44
Total kVARh = 195,82 kVARh
3
2
AC
Tabel 3 Pola Konsumsi Daya Aktif Pada Hari Libur
Penerangan
Jam
Lain-lain
Bagian
Pos
Teras Teras Lahan
Kantor
Halaman
Produksi
Satpam
Gedung Kantor Parkir
00.00-01.00
0.046 1.25 0.04 0.115 0.115
Heater Pompa Air Kulkas
Dari keempat tabel di atas dapat dilihat bahwa konsumsi
daya terbesar adalah pada hari kerja pukul 06.00 – 16.00 yan
memerlukan 16,3 kW dan 19,28 kVAR. Faktor daya pada
kondisi tersebut adalah:
Total Daya
AC Komputer Aktif
0.12
1.686
01.00-02.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
02.00-03.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
03.00-04.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
04.00-05.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
05.00-06.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
06.00-07.00
0.12
0.12
07.00-08.00
0.12
0.12
08.00-09.00
0.12
0.12
09.00-10.00
0.12
0.12
10.00-11.00
0.12
0.12
11.00-12.00
0.12
0.12
12.00-13.00
0.12
0.12
13.00-14.00
0.12
0.12
14.00-15.00
0.12
0.12
15.00-16.00
0.12
0.12
16.00-17.00
0.12
0.12
17.00-18.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
18.00-19.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
19.00-20.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
20.00-21.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
21.00-22.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
22.00-23.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
23.00-24.00
0.046
1.25
0.04
0.115
0.115
0.12
1.686
cos  
Penerangan
Bagian
Pos
Teras Teras Lahan
Kantor
Halaman
Heater Pompa Air
Produksi
Satpam
Gedung Kantor Parkir
00.00-01.00
0.04
0.1
0.03 0.08 0.09
01.00-02.00
0.04
0.1
0.03 0.08 0.09
02.00-03.00
0.04
0.1
0.03 0.08 0.09
03.00-04.00
0.04
0.1
0.03 0.08 0.09
Lain-lain
Kulkas
0.44
0.1
0.44
0.1
0.44
0.1
0.44
04.00-05.00
0.04
0.1
0.03
0.08
0.09
0.1
0.44
05.00-06.00
0.04
0.1
0.03
0.08
0.09
0.1
0.44
06.00-07.00
0.1
0.1
07.00-08.00
0.1
0.1
08.00-09.00
0.1
0.1
09.00-10.00
0.1
0.1
10.00-11.00
0.1
0.1
11.00-12.00
0.1
0.1
12.00-13.00
0.1
0.1
13.00-14.00
0.1
0.1
14.00-15.00
0.1
0.1
15.00-16.00
0.1
0.1
16.00-17.00
0.1
0.1
17.00-18.00
0.04
0.1
0.03
0.08
0.09
0.1
0.44
18.00-19.00
0.04
0.1
0.03
0.08
0.09
0.1
0.44
19.00-20.00
0.04
0.1
0.03
0.08
0.09
0.1
0.44
20.00-21.00
0.04
0.1
0.03
0.08
0.09
0.1
0.44
21.00-22.00
0.04
0.1
0.03
0.08
0.09
0.1
0.44
22.00-23.00
0.04
0.1
0.03
0.08
0.09
0.1
0.44
23.00-24.00
0.04
0.1
0.03
0.08
0.09
0.1
0.44
 0, 65
Hari Kerja (26 hari)
Biaya KWh = 184,33 KWh/hari x 26 hari x Rp 905/KWh
= Rp. 4.337.708
Biaya KVARh = 195,82 KVARh/hari x 26 hari x Rp
905/KWh = Rp. 4.607.647
Hari Libur (4 hari)
Biaya KWh = 23,24 KWh/hari x 4 hari x Rp 905/KWh
= Rp. 84.128
Biaya KVARh = 6,82 KVARh/hari x 4 hari x Rp 905/KWh
= Rp. 24.688
Total tagihan yang harus dibayar = KWh Kerja +
KVARh Kerja + KWh Libur + KVARh Libur + 5%*(
KWh Kerja + KVARh Kerja + KWh Libur + KVARh
Libur) = Rp. 4.337.708 + Rp. 4.607.647 + Rp. 84.128 +
Rp. 24.688 + 5%*( Rp. 4.337.708 + Rp. 4.607.647 + Rp.
84.128 + Rp. 24.688) = Rp. 9.506.880
Total Daya
AC Komputer Reaktif
0.1
16,32  19, 282
Faktor daya pada kondisi ini jauh di bawah 0,85. Oleh
karena itu perlu dilakukan pemasangan kapasitor bank untuk
meningkatkan faktor daya menjadi 0,85
Biaya perbulan yang harus dibayar oleh KUD Tani Desa
adalah:
Total kWh = 23,24 kWh
Tabel 4 Pola Konsumsi Daya Reaktif Pada Hari Libur
Jam
16,3
IV. PERHITUNGAN KAPASITOR DAN HASIL SIMULASI
SETELAH PEMASANGAN KAPASITOR
Target faktor daya setelah pemasangan kapasitor adalah
0,85 agar KUD Tani Desa tidak perlu membayar untuk
pemakaian daya reaktif. Untuk mencapai target tersebut, nilai
kapasitor yang dibutuhkan dapat dihitung sebagai berikut:
Q1  19, 28 kVAR
Q2  P tan(cos 1 0,85)  16,3  0, 62  10,1 kVAR
Q  Q1  Q2  9,18kVAR
VLL2
0,382

 15, 72 
Q 9,18
1
1
C

 202,5 F
2    f  X C 2    50  15, 72
XC 
Jadi menurut perhitungan KUD Tani Desa harus memasang
kapasitor bank dengan kapasitansi 202,5 μF untuk
meningkatkan faktor daya menjadi 0,85. Simulasi dari
pemasangan kapasitor dilakukan pada software ETAP 6.
Contoh hasil simulasi untuk hari kerja pukul 06.00 – 16.00
ditunjukkan oleh
Gambar 3. Sedangkan Gambar 4
Total kVARh = 6,82 kVARh
4
Tabel 5 Hasil simulasi aliran daya pada hari kerja setelah
pemasangan kapasitor
menunjukkan hasil simulasi untuk hari libur pukul 00.00 dan
06.00.
Gambar 3 Hasil simulasi aliran daya setelah pemasangan
kapasitor pada hari kerja pukul 06.00 – 16.00
Jam
Total KWh
Total KVARh
00.00-01.00
1.686
0
01.00-02.00
1.686
0
02.00-03.00
1.686
0
03.00-04.00
1.686
0
04.00-05.00
1.686
0
05.00-06.00
1.686
0
06.00-07.00
16.229
13
07.00-08.00
16.229
13
08.00-09.00
16.229
13
09.00-10.00
16.229
13
10.00-11.00
16.229
13
11.00-12.00
16.229
13
12.00-13.00
16.229
13
13.00-14.00
16.229
13
14.00-15.00
16.229
13
15.00-16.00
16.229
13
16.00-17.00
0.12
0
17.00-18.00
1.686
0
18.00-19.00
1.686
0
19.00-20.00
1.686
0
20.00-21.00
1.686
0
21.00-22.00
1.686
0
22.00-23.00
1.686
0
23.00-24.00
1.686
0
Total
184.328
130
Tabel 6 Hasil simulasi aliran daya pada hari libur setelah
pemasangan kapasitor
Gambar 4 Hasil simulasi aliran daya setelah pemasangan
kapasitor pada hari libur pukul 00.00 – 06.00
Kapasitor bank yang menyuplai daya reaktif sebesar 9,18
kVAR dipasang pada bus utama. Hasil simulasi pada Gambar
3 menunjukkan bahwa daya reaktif dari PLN yang semula
19,28 kVAR turun menjadi 13 kVAR. Demikian pula untuk
hasil simulasi pada Gambar 3 menunjukkan bahwa daya
reaktif dari PLN yang semula 1,69 kVAR turun menjadi -6
kVAR. Tanda negatif di sini berarti KUD Tani Mulyo justru
akan menyuplai daya reaktif ke PLN. Hasil lengkap simulasi
untuk hari kerja ditunjukkan pada Tabel 5, sedangkan hasil
simulasi untuk hari libur ditunjukkan pada Tabel 6.
5
Total
KVARh
Jam
Total KWh
00.00-01.00
1.686
0
01.00-02.00
1.686
0
02.00-03.00
1.686
0
03.00-04.00
1.686
0
04.00-05.00
1.686
0
05.00-06.00
1.686
0
06.00-07.00
0.12
0
07.00-08.00
0.12
0
08.00-09.00
0.12
0
09.00-10.00
0.12
0
10.00-11.00
0.12
0
11.00-12.00
0.12
0
12.00-13.00
0.12
0
13.00-14.00
0.12
0
14.00-15.00
0.12
0
Total
KVARh
Jam
Total KWh
16.00-17.00
0.12
0
17.00-18.00
1.686
0
[1]
18.00-19.00
1.686
0
[2]
19.00-20.00
1.686
0
20.00-21.00
1.686
0
21.00-22.00
1.686
0
[3]
22.00-23.00
1.686
0
[4]
23.00-24.00
1.686
0
Total
23.238
0
DAFTAR PUSTAKA
Hasil simulasi pemakaian daya reaktif yang menunjukkan
nilai negatif (menyuplai PLN) dituliskan dengan nilai 0 pada
tabel.
Biaya perbulan yang harus dibayar oleh KUD Tani Desa
setelah pemasangan kapasitor adalah:
Hari Kerja (26 hari)
Biaya KWh = 184,33 KWh/hari x 26 hari x Rp 905/KWh
= Rp. 4.337.708
Biaya KVARh = 0
BIODATA PENULIS
Sylvia Handriyani adalah nama lengkap
penulis yang dikenal dengan nama
panggilan Sylvi. Penulis lahir di kota
Lamongan pada tanggal 22 mei 1981
yang merupakan anak tunggal dari
pasangan Drs. Paimin dab Sunartin S.Pd.
Penulis memulai pendidikannya dari TK.
Beringin Karanggeneng - Lamongan
kemudian melanjutkan studinya di SDN
Karanggeneng II Lamongan, SMP Negeri
1 Lamongan, dan SMU Negeri 1
Lamongan. Setelah lulus dari SMU pada
tahun 1999, penulis melanjutkan studi di
D1 Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya kemudia melanjutkan studi di
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi
Sepuluh Nompeber Surabaya pada tahun 2000. Konsentrasi penulis adalah
pada bidang studi Teknik Sistem Tenaga. Pada bulan Januari 2012 penulis
mengikuti seminar dan ujian Tugas Akhir sebagai salah satu persyaratan untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro
Hari Libur (4 hari)
Biaya KWh = 23,24 KWh/hari x 4 hari x Rp 905/KWh
= Rp. 84.128
Biaya KVARh = 0
Total tagihan yang harus dibayar = KWh Kerja +
KVARh Kerja + KWh Libur + KVARh Libur + 5%*(
KWh Kerja + KVARh Kerja + KWh Libur + KVARh
Libur) = Rp. 4.337.708 + Rp. 84.128 + 5%*( Rp.
4.337.708 + Rp. 84.128) = Rp. 4.642.928
Total penghematan perbulan = Rp. 9.506.880 4.642.928 = Rp. 4.863.952
Rp.
Biaya modal pemasangan kapasitor 9,18 kVAR adalah
sekitar Rp. 2.500.000, jadi penghematan biaya listrik dalam
sebulan sudah cukup untuk mengembalikan modal
pemasangan kapasitor.
V.
Dr. Ir. Adi Suprijanto, MT. 1998. “Sistem Distribusi Tenaga Listrik”,
Handout kuliah, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Faulkenberry, Coffer. 1996. “Electrical Power Distribution and
Transmission”, New Jersey.Han, B.M., Baek, S.T., Kim, H.J., Choo,
J.B., Jang, G.S., “Novel Unified Power Flow Controller Based on HBridge Modules”, Electric Power Systems Research, vol. 70, pp.64-75,
2003.
Prof. Ir. H. Ontoseno Penangsang, M.Sc, Ph.D. 1998. “Power Quality”,
Handout kuliah, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor 8 Tahun 2011 Tentang
Tarif Dasar Listrik yang Disediakan Oleh PT PLN
KESIMPULAN
1. Untuk memperbaiki faktor daya dari 0,65 menjadi 0,85
dilakukan pemasangan kapasitor sebesar 9,18 KVAR.
2. Dengan pemasangan kapasitor, tagihan listrik PLN pada
KUD Tani Desa dapat berkurang sebesar Rp 4.863.952
perbulan.
3. Dengan investasi pembelian sebuah kapasitor 9,18 KVAR
seharga Rp. 2.500.000, investasi kapasitor akan mengalami
BEP setelah satu bulan.
6