PERBANDINGAN BESAR KAPASITOR DALAM HUBUNG BINTANG DAN DELTA UNTUK PERBAIKAN FAKTOR DAYA LAPORAN TUGAS AKHIR Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III PROGRAM STUDI TEKNIK KONVERSI ENERGI MEKANIK Oleh ESRA MANULLANG NIM. 1305052075 JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2016 INTISARI Perbandingan besar kapasitor dalam hubung bintang dan delta untuk perbaikan faktor daya Dengan semakin tingginya tarif listrik, maka tuntutan dalam pemakaian daya listrik menjadi pertimbangan utama, penggunaan daya listrik dipengaruhi oleh banyak faktor salah satunya adalah kualitas daya listrik. Kualitas daya listrik sangat dipengaruhi oleh penggunaan jenis-jenis beban tertentu yang mengakibatkan turunnya efisiensi. Beban-beban induktif akan menurunkan faktor daya sehingga dapat menyebabkan denda apabila faktor daya kurang dari 0,95. Kondisi semacam ini dapat diatasi dengan penambahan kapasitor. Kapasitor yang dipasang secara paralel dengan motor dalam hubung bintang dan delta yang cos q awalnya 0,7 lagging setelah dilakukan perbaikan daya menjadi 0,95, dapat digunakan untuk memperbaiki faktor daya dengan kombinasi rangkaian kapasitor yang telah dilakukan diharapkan akan mendapat nilai faktor daya yang maksimal. Kata Kunci: Kapasitor, faktor daya ABSTRACT Great comparison capacitors in star and delta circuit for power factor improvement With the high electricity rates, the demand in electric power consumption, the main consideration power consumption is influenced by many factors, one of them is power quality. The power quality is strongly influenced by the use of certain types of loads that lead to lower efficiency. These expenses will reduce the inductive power factor that could lead to fines if the power factor is less than 0.95. Such conditions could be overcome with the addition of a capacitor. The capacitors are mounted in parallel with the motor in a star circuit and delta cos q initially 0.7 lagging power after repaired to 0.95, can be used to improved the power factor capacitor circuit with a combination that has been done is expected to get the maximum value of the power factor Keywords: Kapacitors, Power factor DAFTAR ISI SPESIFIKASI TUGAS AKHIR .................................................................. ii PERSETUJUAN TUGAS AKHIR .............................................................. iii PENGESAHAN TUGAS AKHIR ................................................................ iv LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ...................... v INTISARI ...................................................................................................... vi ABSTRACK .................................................................................................... xiii KATA PENGANTAR ................................................................................... viii DAFTAR ISI .................................................................................................. x DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xii DAFTAR GRAFIK ........................................................................................ xiv DAFTAR TABEL ......................................................................................... xv BAB I : PENDAHULUAN A. Latar Belakang .................................................................................. 1 B. Rumus Masalah .................................................................................. 2 C. Tujuan Penulisan ................................................................................. 2 D. Manfaat Tugas Akhir ......................................................................... 2 E. Metodologi Penulisan ......................................................................... 3 F. Sistematika Penulisan ........................................................................ 3 BAB II : KAPASITOR A. Pengertian Kapasitor ........................................................................... 5 B. Fungsi Kapasitor ................................................................................. 6 C. Prinsip Kerja Kapasitor ....................................................................... 7 D. Pembagian Kapasitor ......................................................................... 10 1. Kapasitor Tetap ...................................................................... 10 2. Kapasitor Tidak Tetap ............................................................ 13 E. Rangkaian Kapasitor .......................................................................... 14 1. Rangkaian Pararel Kapasitor (Kondensator) .......................... 15 2. Rangkaian Seri Kapasitor (Kondensator)............................... 16 F. Kapasitansi ......................................................................................... 17 G. Perawatan Kapasitor........................................................................... 18 H. Pengisian dan Pengosongan Kapasitor............................................... 19 BAB III : DAYA A. Pengertian Daya ................................................................................. 21 B. Macam-Macam Daya Pada Listrik Arus Bolak-Balik ....................... 22 C. Segitiga Daya .................................................................................... 25 D. Faktor Daya ........................................................................................ 26 E. Perhitungan Kapasitor Bank Delta dan Bintang ................................ 33 BAB IV : Perbandingan Besar Kapasitor dalam Hubungan Bintang dan Delta untuk Memperbaiki Faktor Daya A. Umum................................................................................................. 39 B. Rangkaian Percobaan ......................................................................... 40 C. Tabel Hasil Percobaan........................................................................ 41 D. Analisa Data ....................................................................................... 42 BAB V : PENUTUP A. KESIMPULAN ................................................................................. 47 B. SARAN ............................................................................................. 47 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Seiring dengan kenaikan standar hidup manusia dan inovasi teknologi serta perubahan gaya hidup masyarakat modern maka kebutuhan akan listrik terus meningkat. Listrik saat sekarang ini tidak hanya merupakan sebatas infrastruktur tetapi telah menjadi komoditi dalam kehidupan sehari-hari, karena sebagian aspek kehidupan manusia menggunakan listrik sebagai energi utamanya. Listrik yang paling banyak digunakan untuk industri dan rumah tangga. Pertumbuhan akan permintaan listrik yang besar sering tidak diikuti dengan pertambahan pembangkit-pembangkit, hal ini menyebabkan banyak daerah khususnya di Indonesia yang kekurangan pasokan energi listrik yang ditandai sering terjadinya pemadaman bergilir. Disamping pembangunan pembangkit baru yang relatif masi kurang, kebanyakan masyarakat mengkomsumsi energi listrik tidak efesien, tetapi cenderung mengkomsumsi energi listrik dengan boros . Hal ini menyebabkan permintaan listrik besar. Oleh karena itu untuk mengoptimalkan pemakaian energi listrik, banyak cara yang digunakan oleh masyarakat maupun industri, yaitu dengan cara memperbaiki faktor daya dengan menggunakan kapasitor. Dengan semakin tingginya tarif listrik, maka tuntutan efisiensi dalam pemakaian dayalistrik adalah menjadi pertimbangan utama. Efisiensi penggunaan daya listrik dipengaruhi oleh banyak faktor. Diantaranya adalah kualitas daya listrik. Dalam tugas akhir ini dilakukan perbandingan perbaikan faktor daya analisis mengenai prinsip kerja dan pengaruh besar kapasitor secara nyata terhadap kualitas listrik (tegangan, arus, power factor, rugi-rugi daya). Berdasarkan uraian di atas maka penulis merasa tertarik untuk membahas dan mengangkatnya dalam sebuah tugas akhir yang berjudul “PERBANDINGAN BESAR KAPASITOR DALAM HUBUNG BINTANG DAN DELTA UNTUK PERBAIKAN FAKTOR DAYA”. B. Rumus Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan diatas maka rumusan masalah yang akan diangkat untuk paper ini ialah: 1. Bagaimana pengaruh penempatan kapasitor bila mengunakan hubung bintang dan delta pada perbaiki faktor dayanya? 2. Bagaimana perbandingan besar kapasitornya dalam hubung bintang dan delta untuk perbaikan faktor dayanya? 3. Apakah macam kapasitor yang dapat digunakan untuk perbaikan faktor daya? C. Tujuan Penulisan Tujuan penulisan ini ialah: 1. Untuk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III Politeknik Negeri Medan, Jurusan Teknik Mesin, Program Teknik Konversi Energi. 2. Untuk mengetahui pengaruh penempatan kapasitor pada hubung bintang dan delta untuk perbaikan faktor daya. 3. Untuk mengetahui macam kapasitor yang dapat digunakan untuk perbaikan faktor daya. 4. Untuk mengetahui keuntungan dan kerugian dari pemakaian kapasitor dalam hubung bintang dalam perbaikan faktor daya. D. Manfaat Penulisan Laporan Tugas Akhir 1. Sebagai bahan perbandingan antara teori yang diperoleh dari bangku perkuliahan dengan ada dilapangan. 2. Sebagai bahan bacaan bagi yang berminat mengembangkan dan mengakaji pengetahuan khususnya pada penggunaan kapasitor pada perbandingan kapasitor dalam hubung bintang dan delta untuk perbaikan faktor daya. 3. Untuk melatih kemampuan dalam penulisan karya ilmiah. 4. Guna menambah wawasan dalam bidang kelistrikan, terkhusus pada penggunaan kapasitor untuk perbaikan faktor daya. E. Metodologi Penulisan Metode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah: 1. Mempelajari dan memahami buku-buku yang telah ada sebelumnya untuk dijadikan sebagai acuan dan referensi guna membantu penyelesaian tugas akhir ini. 2. Penelitian Metode ini berupa penelitian dengan melakukan percobaan di 3. Diskusi Rekan mahasiswa. F. Sistematika Penulisan Penulisan Tugas Akhir ini disajikan dengan sistematika sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN Bab ini menjelaskan tentang latar belakang masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metodologi penulisan dan sistematika penulisan sebagai penjelesan dasar dan gambaran umum dari penulisan tugas akhir ini. BAB II KAPASITOR Pada bab ini membahas tentang penjelasan umum dari kapasitor, prinsip kerja kapasitor, fungsi kapasitor, pembagian kapasitor, dan hubungan bintang dan delta pemakaian kapasitor dalam perbaikaan faktor daya. BAB III DAYA Bab ini membahas tentang penjelasan umum daya, daya aktif, daya reaktif, segitiga daya, faktor daya, dan hubungan bintang dan delta. BAB IV PERBANDINGAN BESAR KAPASITOR DALAM HUBUNG BINTANG DAN DELTA UNTUK penelitian, rangkaian PERBAIKAN FAKTOR DAYA Menguraikan tentang objek percobaan, analisa perhitungan dan hasil percobaan. BAB V PENUTUP Berisikan tentang kesimpulan dan saran yang telah didapat dari hasil penelitian.