Bab 10 Koreksi Faktor Daya

Bab 10
Koreksi Faktor Daya
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Koreksi faktor daya
Apa yg dimaksud faktor daya
n arus listrik yang digunakan oleh hampir semua perlengkapan arus listrik
bolak-balik dapat dibedakan menjadi dua bagian :
q arus listrik yang dikonversikan sebagai
kerja yg berguna, bila dihubungkan
tegangan suplai,merepresentasikan daya
dalam kilowatt yang sesungguhnya.
q yg lainnya digunakan untuk mencatu sirkit
magnetis pada beban-beban induktif, yg
direpresentasikan sebagai nilai watt yg
tidak berguna atau pemborosan arus.
n kombinasi kedua arus tersebut, bila
dihubungkan ke tegangan suplai,
merepresentasikan daya kVA. Rasio
daya rata-rata kW dan daya nyata kVA
disebut faktor daya.
n pada sirkit arus bolak-balik, beberapa
gawai membutuhkan daya reaktif untuk
beroperasi.
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Koreksi faktor daya
Apa yg dimaksud faktor daya
P dlm kW
ϕ
Sd
lm
Q dlmkVAr
kV
A
It = Ia2 + Ir 2
Ia = It cos ϕ
Ir = It sin ϕ
It : arus total
Ia :arus aktif
Ir : arus reaktif
cos ϕ : faktor daya
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
P : daya rata-rata, kW
S : daya nyata, kVA
Q : daya reaktif, kVAr
cos ϕ : faktor daya
Koreksi faktor daya
Penyebab faktor daya rendah
ktor daya rendah yang umumnya lebih kecil dari 0.9,
erimplikasi terhadap konsumsi daya reaktif yg tinggi
ada gilirannya menyebabkan daya nyata (VA) yang
ukup besar sehingga menyebabkan lonjakan tagihan
kening listrik yang dilakukan oleh otoritas listrik
LN). Faktor daya bervariasi tergantung kepada gawai
trik yg disambungkan. Gawai listrik mengkonsumsi
aya reaktif yang berbeda-beda.
ktor daya, atau cos ϕ , diekspresikan dengan nilai berkisar
tara 0 dan 1.0
ktor daya 1.0 menunjukkan tanpa daya reaktif
ktor daya lebih kecil dari 0.9 dianggap jelek
bih banyak beban reaktif pd sistem, faktor daya semakin
ndah.
n perlengkapan
q pengoperasian
motor asinkron
pada umumnya
0% beban
25% beban
50% beban
75% beban
100% beban
q lampu pijar
q lampu fluoresen
q lampu discharge
- 1.0
- 0.5
0.4 t
q tanur resistans listrik
q tanur induksi
q tanur pemanas dielektrik
- 1.0
q mesin las resistans
q unit las busur api
}
- 0.8
0.8 t
- 0.5
stasioner fase tunggal
0.7 t
q unit las busur api berputar
q las busur api dgn trafo penyearah 0.7 t
q tanur busur api
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
0.8
Koreksi faktor daya
Mengapa faktor daya harus diperbaiki
q Bila daya nyata tinggi yang tergabung dengan
faktor daya rendah tidak dikurangi, maka seluruh
jaringan listrik dari pusat pembangkit ke sub
sirkit pabrik harus mampu membawa arus beban
lebih besar daripada yang diperlukan.
q untuk alasan ini, otoritas penyedia listrik
memasukkan ketentuan tagihan yang
berhubungan dengan besarnya operasi faktor
daya yang tinggi pada komersial dan industri.
q selain meningkatkan tagihan listrik, instalasi
faktor daya rendah akan menyebabkan kenaikan
suhu operasi, rugi-rugi, tegangan jatuh, dan
efisiensi penggunaan energi listrik menjadi
turun.
faktor
daya
1.0
0.95
0.90
0.80
0.70
0.60
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Koreksi faktor daya
Keuntungan koreksi faktor daya
n kapasitor daya
q dengan menambahkan bank
Metode sangat sederhana perbaikan faktor daya
kapasitor reaktans ke instalasi,
yaitu dengan menambahkan kapasitor daya.
maka nilai induktans akan
Keuntungannya adalah:
berkurang.
q kapasitor daya ini dapat dipasang pada motor
induksi yang lebih murah dari jenis lain motor listrik, Hal ini dikenal sebagai
kompensasi faktor daya.
dan umumnya memiliki karakteristik lebih baik
q oleh karena kapasitor tak memiliki bagian bergerak,
P dlm kW
maka tak membutuhkan perhatian dan perawatan
ϕ2
khusus (daripada perangkat kendali)
Q2
ϕ1
q tak membutuhkan fondasi struktur yang rumit
S2
q bila beban meningkat sbg contoh saat motor
ditambah, kompensasi dapat dibawa ke tingkat
QC dlm kVAr
S1 dlm kVA
yang diinginkan dengan menambahkan kapasitor
lagi.
,q bila rugi-rugi cukup kecil, maka penambahan
kapasitor dapat diabaikan.
S1 = kVA penambahan pfc
S2 = kVA setelah pfc
Qc = pfc bank
ϕ1 = faktor daya sblm pfc
ϕ2 = faktor daya stlh pfc
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Koreksi faktor daya
Kalkulasi kebutuhan daya kVA yg tepat
q aplikasi kapasitor pada jaringan akan mencapai
sukses bila sebelumnya beban listrik dan faktor
daya harus diketahui penuh, sehingga nilai nominal
kapasitor total yang diperlukan untuk memperbaiki
faktor daya dapat dihitung.
q dengan mengetahui faktor daya yg akan dikoreksi
dan yg telah dikoreksi, kita hanya mengacu pd
tabel yg diberikan halaman berikut untuk
mendapatkan nilai koefisien.
cos ϕ1 = 0.75 yg akan dikoreksi
cos ϕ2= 0.93 setelah koreksi
koefisien = (tan ϕ1 − tan ϕ2 ) = 0.487
q dengan mengalikan beban kW dari pada jaringan
dengan suatu koefisien, kita dapatkan kVAr yg
dibutuhkan untuk mendapatkan koreksi faktor daya
yg diinginkan.
P = 255 kW ; koefisien= 0.487
kVAr = QC = 255 x 0.487 = 124 kVAr
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
P dlm kW
ϕ1
ϕ2
Q
S2
S1 dlm kVA
P = 255 kW
S1 = 340 kVA
S2 = 274 kVA
cos ϕ1 = 0.75
cos ϕ2 = 0.93
Qc = 124 kVAr
Q
dlm
Koreksi faktor daya
Kalkulasi kebutuhan daya kVA yg tepat
sebelum
kom pensasi
tan O
cos O
2.29
2.22
2.16
2.10
2.04
1.98
1.93
1.88
1.83
1.78
1.73
1.69
1.64
1.60
1.56
1.52
1.48
1.44
1.40
1.37
1.33
1.30
1.27
1.23
1.20
1.17
0.40
0.41
0.42
0.43
0.44
0.45
0.46
0.47
0.48
0.49
0.50
0.51
0.52
0.53
0.54
0.55
0.56
0.57
0.58
0.59
0.60
0.61
0.62
0.63
0.64
0.65
kapasitor kVAr dibutuhkan
cos O (atau tan O )
tan O
0.75
0.59
cos O
0.80
0.86
1.541 1.698
1.475 1.631
1.411 1.567
1.350 1.506
1.291 1.448
1.235 1.391
1.180 1.337
1.128 1.285
1.078 1.234
1.029 1.186
0.982 1.139
0.937 1.093
0.893 1.049
0.850 1.007
0.809 0.965
0.768 0.925
0.729 0.886
0.691 0.848
0.655 0.811
0.618 0.775
0.583 0.740
0.549 0.706
0.515 0.672
0.483 0.639
0.451 0.607
0.419 0.576
per kW beban untuk m encapai nilai faktor daya berikut
0.48
0.90
1.807
1.740
1.676
1.615
1.557
1.500
1.446
1.394
1.343
1.295
1.248
1.202
1.158
1.116
1.074
1.034
0.995
0.957
0.920
0.884
0.849
0.815
0.781
0.748
0.716
0.685
0.46
0.91
1.836
1.769
1.705
1.644
1.585
1.529
1.475
1.422
1.372
1.323
1.276
1.231
1.187
1.144
1.103
1.063
1.024
0.986
0.949
0.913
0.878
0.843
0.810
0.777
0.745
0.714
0.43
0.92
1.807
1.740
1.676
1.615
1.557
1.500
1.446
1.394
1.343
1.295
1.248
1.202
1.158
1.116
1.074
1.034
0.995
0.957
0.920
0.884
0.849
0.815
0.781
0.748
0.716
0.685
0.40
0.93
1.896
1.829
1.766
1.704
1.646
1.589
1.535
1.483
1.432
1.384
1.337
1.291
1.247
1.205
1.163
1.123
1.084
1.046
1.009
0.973
0.938
0.904
0.870
0.837
0.805
0.774
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
0.36
0.94
1.928
1.862
1.798
1.737
1.678
1.622
1.567
1.515
1.465
1.416
1.369
1.324
1.280
1.237
1.196
1.156
1.116
1.079
1.042
1.006
0.970
0.936
0.903
0.870
0.838
0.806
0.33
0.95
1.963
1.896
1.832
1.771
1.712
1.656
1.602
1.549
1.499
1.450
1.403
1.358
1.314
1.271
1.230
1.190
1.151
1.113
1.076
1.040
1.005
0.970
0.937
0.904
0.872
0.840
0.29
0.96
2.000
1.933
1.869
1.808
1.749
1.693
1.639
1.586
1.536
1.487
1.440
1.395
1.351
1.308
1.267
1.227
1.188
1.150
1.113
1.077
1.042
1.007
0.974
0.941
0.909
0.877
0.25
0.97
2.041
1.974
1.910
1.849
1.790
1.734
1.680
1.627
1.577
1.528
1.481
1.436
1.392
1.349
1.308
1.268
1.229
1.191
1.154
1.118
1.083
1.048
1.015
0.982
0.950
0.919
0.20
0.98
2.088
2.022
1.958
1.897
1.838
1.781
1.727
1.675
1.625
1.576
1.529
1.484
1.440
1.397
1.356
1.315
1.276
1.238
1.201
1.165
1.130
1.096
1.062
1.030
0.998
0.966
0.14
0.99
2.149
2.082
2.018
1.957
1.898
1.842
1.788
1.736
1.685
1.637
1.590
1.544
1.500
1.458
1.416
1.376
1.337
1.299
1.262
1.226
1.191
1.157
1.123
1.090
1.058
1.027
0.00
1.00
2.291
2.225
2.161
2.100
2.041
1.985
1.930
1.878
1.828
1.779
1.732
1.687
1.643
1.600
1.559
1.518
1.479
1.441
1.405
1.368
1.333
1.299
1.265
1.233
1.201
1.169
Koreksi faktor daya
Kalkulasi kebutuhan daya kVA yg tepat
ebelum
ompensasi
an O
cos O
1.14
1.11
1.08
1.05
1.02
0.99
0.96
0.94
0.91
0.88
0.86
0.83
0.80
0.78
0.75
0.72
0.70
0.67
0.65
0.62
0.59
0.57
0.54
0.51
0.48
0.46
kapasitor kVAr dibutuhkan per kW beban untuk mencapai nilai faktor daya berikut
cos O (atau tan O)
tan O
0.75
0.59
0.48
0.46
0.43
0.40
0.36
cos O
0.80
0.86
0.90
0.91
0.92
0.93
0.94
0.66
0.388
0.545
0.654
0.683
0.654
0.743
0.775
0.67
0.358
0.515
0.624
0.652
0.624
0.713
0.745
0.68
0.328
0.485
0.594
0.623
0.594
0.683
0.715
0.69
0.299
0.456
0.565
0.593
0.565
0.654
0.686
0.70
0.270
0.427
0.536
0.565
0.536
0.625
0.657
0.71
0.242
0.398
0.508
0.536
0.508
0.597
0.629
0.72
0.214
0.370
0.480
0.508
0.480
0.569
0.601
0.73
0.186
0.343
0.452
0.481
0.452
0.541
0.573
0.74
0.159
0.316
0.425
0.453
0.425
0.514
0.546
0.75
0.132
0.289
0.398
0.426
0.398
0.487
0.519
0.76
0.105
0.262
0.371
0.400
0.371
0.460
0.492
0.77
0.079
0.235
0.344
0.373
0.344
0.433
0.466
0.78
0.052
0.209
0.318
0.347
0.318
0.407
0.439
0.79
0.026
0.183
0.292
0.320
0.292
0.381
0.413
0.80
0.157
0.266
0.294
0.266
0.355
0.387
0.81
0.131
0.240
0.268
0.240
0.329
0.361
0.82
0.105
0.214
0.242
0.214
0.303
0.335
0.83
0.079
0.188
0.216
0.188
0.277
0.309
0.84
0.053
0.162
0.190
0.162
0.251
0.283
0.85
0.026
0.135
0.164
0.135
0.225
0.257
0.86
0.109
0.138
0.109
0.198
0.230
0.87
0.082
0.111
0.082
0.172
0.204
0.88
0.055
0.084
0.055
0.145
0.177
0.89
0.028
0.057
0.028
0.117
0.149
0.90
0.029
0.000
0.089
0.121
0.91
-0.029
0.060
0.093
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
0.33
0.95
0.810
0.779
0.750
0.720
0.692
0.663
0.635
0.608
0.580
0.553
0.526
0.500
0.474
0.447
0.421
0.395
0.369
0.343
0.317
0.291
0.265
0.238
0.211
0.184
0.156
0.127
0.29
0.96
0.847
0.816
0.787
0.757
0.729
0.700
0.672
0.645
0.617
0.590
0.563
0.537
0.511
0.484
0.458
0.432
0.406
0.380
0.354
0.328
0.302
0.275
0.248
0.221
0.193
0.164
0.25
0.97
0.888
0.857
0.828
0.798
0.770
0.741
0.713
0.686
0.658
0.631
0.605
0.578
0.552
0.525
0.499
0.473
0.447
0.421
0.395
0.369
0.343
0.316
0.289
0.262
0.234
0.205
0.20
0.98
0.935
0.905
0.875
0.846
0.817
0.789
0.761
0.733
0.706
0.679
0.652
0.626
0.599
0.573
0.547
0.521
0.495
0.469
0.443
0.417
0.390
0.364
0.337
0.309
0.281
0.253
0.14
0.99
0.996
0.966
0.936
0.907
0.878
0.849
0.821
0.794
0.766
0.739
0.713
0.686
0.660
0.634
0.608
0.581
0.556
0.530
0.503
0.477
0.451
0.424
0.397
0.370
0.342
0.313
1.13
1.10
1.07
1.04
1.02
0.99
0.96
0.93
0.90
0.88
0.85
0.82
0.80
0.77
0.75
0.72
0.69
0.67
0.64
0.62
0.59
0.56
0.54
0.51
0.48
0.45
Koreksi faktor daya
V =220VAC
neon=20W
ballast
C=?
Qc
ϕ1
ϕ2
P
ϕ1 = sebelum perbaikan
ϕ2 = setelah perbaikan
Xc = (2.π.f.C)-1
starter
Penambahan kapasitor perbaikan pada lampu fluoresen
Contoh :
Hitunglah besarnya kapasitor yang harus
ditambahkan ke sebuah lampu fluoresen 20 W,
220 VAC, 50 Hz dengan faktor daya 0,4;
sehingga faktor dayanya terkoreksi menjadi
0,93
Penyelesaian :
Diketahui : P = 20 W
V = 220 VAC
cos ϕ1 = 0,4 cos ϕ2 = 0,93
Dijawab :
Dari tabel sebelumnya: (tan ϕ1 − tan ϕ2) = 1,896
Qc = P. (tan ϕ1 − tan ϕ2)
= V2 / Xc
P. (tan ϕ1 − tan ϕ2)
C = ------------------------2. π.f.V2
20 . 1,896
39,816
= ------------------------- = ------------2 . 3,14 . 50 . 2202 15197600
= 2,62 uF / 250 VAC
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Koreksi faktor daya
Nilai nominal kabel dan pemutus daya pada kapasitor
Ketentuan :
1. nilai nominal kabel (KHA) harus 1,5 kali arus kapasitor,
arus kapasitor ditentukan oleh :
Ic = Qc/U
---> untuk fase tunggal
Ic = Qc/(U√3) ---> untuk tiga fase
2. nilai nominal minimum pemutus daya 1,5 kali arus kapasitor
3. arus termal rele harus disetel pada 1,3 kali Ic
4. setelah mengetahui nilai arus nominal penghantar, maka langkah selanjutnya adalah
memilih luas penampang penghantar.
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Koreksi faktor daya
Nilai nominal kabel dan pemutus daya pada kapasitor
Contoh :
Tentukan KHA penghantar, bila diketahui Qc = 124 kVAr dan U = 400 volt.
Jawab :
124.000
Ic = ----------- = 179 A
400 √3
KHA = 1,5 x Ic
= 1,5 x 179 = 268,5 A
= 95 mm2 di udara terbuka ---> lihat pada Bab 12, Ketentuan Pengawatan
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Koreksi faktor daya
Metoda penggunaan kapasitor pd jaringan TR
n perlengkapan koreksi faktor daya hanya memperbaiki faktor daya dari titik sambungan
beban kapasitor hingga titik suplai pemasukkan.
Tiga tipe utama kapasitor : q automatisasi banyak tingkat
Dengan pengaturan ini, kapasitor disambungkan ke kontaktor
yang dikendalikan oleh rele reaktif. Cara pengaturan seperti
ini sering digunakan. Tingkat otomatisasi biasanya distep
antara 25 sampai dengan 50 kVAr, dan rele reaktif otomatis
mengendali-kan faktor daya ke level yang diinginkan, sampai
tertinggal 98.
q single un-switched
Cara ini digunakan dari beban kecil sampai dengan
mendekati 60kW, dan tidak praktis menggunakan motor
individu sbg kapasitor perbaikan, karena variasi sifat beban.
Umumnya tidak praktis memasang kapasitor lebih besar dari
25 kVAr.
q perbaikan motor
Dalam forum ini, perbaikan langsung diaplikasikan ke motor
atau ke sumber lain dengan faktor daya yang rendah, yaitu
dengan cara kapasitor disambungkan ke terminal suplai
perlengkapan..
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Koreksi faktor daya
Di mana memasang kapasitor : kompensasi menyeluruh
n prinsip
kapasitor dipasang pada panel utama TR
dan menjamin kompensasi instalasi keseluruhan.
n catatan
q arus reaktif (lr) masih tetap ada pd instalasi
antar level 1 dan gawai beban.
q rugi-rugi jaringan sebagai akibat efek Joule
tidak berkurang, I2Rt (kWh)
n°1
n manfaat
q menghilangkan denda akibat konsumsi
daya reaktif yg berlebihan.
q mengubah daya nyata kW yg dibutuhkan
instalasi ke daya kVA
q mengurangi beban transformer TR
(tersedia daya kW)
q nilai nominal pemutus daya dikurangi.
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
M
M
M
M
Koreksi faktor daya
Di mana memasang kapasitor : kompensasi kawasan
n prinsip
q kapasitor dipasang pada kawasan panel
distribusi yg terdiri dari beberapa kelompok
beban per workshop dg daya reaktifnya.
n catatan
q arus reaktif (lr) masih ada pd instalasi antara
level 2 dan gawai beban.
q rugi-rugi jaringan sebagai akibat efek Joule
tidak berkurang (kWh)
n manfaat
q menghilangkan denda akibat konsumsi daya
reaktif yg berlebihan
q mengoptimalkan bagian instalasi, i.e. arus
reaktif tidak lagi muncul antara level 1 dan 2,
q mengurangi beban transformer TR (tersedia
daya kW)
q nilai pemutus tenaga yg dibutuhkan pd sisi
kapasitor berkurang.
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
n°1
n°2
n°2
M
M
M
M
Koreksi faktor daya
Di mana memasang kapasitor : kompensasi individu
n prinsip
q kapasitor langsung dipasang pada setiap
beban induktif (kebanyakan motor)
Kompensasi individu dilakukan bila daya
motor tinggi dibandingkan daya instalasi.
n catatan
q daya kapasitor kira-kira 25 % daya motor
q sebagai pelengkap di dlm papan hubung
utama bila dibutuhkan
q arus reaktif tidak ada lagi pd instalasi.
n manfaat
q menghilangkan denda akibat konsumsi
daya reaktif yg berlebihan
q mengurangi beban transformer TR
(tersedia daya kW)
M
q dimungkinkannya menggunakan luas
penampang kabel lebih kecil.
q rugi-rugi jaringan sebagai akibat efek Joule
berkurang, I2Rt
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
n°1
n°2
n°3
n°3
M
n°3
M
Koreksi faktor daya
Metoda pengaman kapasitor terhadap beban lebih
n Apabila kapasitor daya ditambahkan ke sebuah jaringan yang memiliki
harmonik, maka level harmonik harus dianalisa terlebih dahulu, agar dapat
diambil tindakan yang tepat. Ada tiga situasi yang diberikan.
Bermacam-macam efek harmonik di sistem yang berbeda-beda menyebabkan
kesulitan memprediksi apabila situasi berbahaya akan terjadi. Evaluasi teknis
harus dilakukan untuk memperkirakan resiko yang bakal terjadi dan memilih
teknik yang terbaik dan pilihan ekonomis.
q
q
q
Psc > 240
R
Psc
120 <
< 240
R
Psc < 120
R
---> kapasitor normal
---> kapasitor dengan terisolasi lebih
---> kapasitor dengan reaktor anti harmonik
q dimana R = jumlah aritmatik nilai nominal kVA perlengkapan sebagai penghasil
harmonik
nilai nominal daya transformator
Psc =
nilai impedansi transformator
misal: 1000 kVA transformer, 4.75% impedansi
1000 x 100
Psc =
4.75 = 21025 kVA ----> daya hubung singkat
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Koreksi faktor daya
Metoda pengaman kapasitor terhadap beban lebih
bila kandunganharmonik rendah, maka gunakan kapasitor standar
q solusi : kapasitor VARPLUS standard
kandungan harmonik cukup tinggi, menyebabkan proses penuaan dini terhadap
kapasitor standar.
q solusi : kapasitor derated VARPLUS
kandungan harmonik tinggi yg kemungkinan menyebabkan kapasitor derated rusak dan
kemungkinan terjadinya amplifikasi harmonik sebagai akibat resonansi.
q solusi : kapasitor bank rectiphase dg anti-harmonic
q standar internasional terbaru (IEC 831 parts 1 & 2) menyatakan bahwa kapaisitor harus
mampu tahan terhadap tegangan lebih permanen 10 % dan arus lebih terus-menerus 30 %.
q apabila menggunakan derated capacitor untuk pengaman harmonik, maka nilai nominal
tegangan harus dinaikkan sekurang-kurangnya 10%.
Pengaman ini memberikan dua cara:
a) ketebalan dielektrika dinaikkan, dan kapasitor masih mampu menahan lebih besar tegangan
beban lebih
b) kuat dielektrik dinaikkan dengan menggunakan material lebih tebal, sehingga keluaran
kapasitor berkurang, menurunkan jumlah arus setiap elemen diminta untuk membawa
q dgn menyambungkan sbh induktor secara seri ke setiap tingkat kapasitor, sirkit LC yang
terbentuk dpt disetel ke frekwensi jauh dari frekwensi resonansi, dan jauh dari frekwensi
menyebabkan harmonik. Cara ini mencegah penguatan level harmonik dan juga menghentikan
arus harmonik yang mengalir dari kapasitor dan mencegah kondisi beban lebih.
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Koreksi faktor daya
Pengaruh harmonisa pada kapasitor
q kapasitor pengkoreksi faktor daya mendapatkan daya reaktif cukup besar per unit volume
dengan rugi-rugi cukup kecil, dan beroperasi pada level tegangan cukup tinggi. Alasan ini,
walaupun IEC 831 menyatakan bahwa kapasitor harus mampu menahan tegangan lebih,
operasi yang diperlama pada tegangan lebih harus dihindari untuk mencegah kerusakan
dielektrika.
q kapasitar pada frekwensi tinggi memiliki sifat resistansi cukup kecil terhadap arus, seperti
hamonisa. Dengan demikian, frekwensi sangat tinggi mungkin kurang menyebabkan
kerusakan cukup berarti pada kapasitor saat pembebanan VAr (efek panas, I2r) yang
tersambung dengan kuatnya tegangan lebih sehingga menyebabkan banyak kerusakan pada
dielektrika kapasitor dan ujung sambungan.
q resonansi
bahaya utama lainnya sehubungan dengan harmonisa dan kapasitor adalah kemungkinan efek
resonansi. Ditetapkan sebagai penguatan getaran atau osilasi, resonansi mengacu ke
penguatan harmonisa apabila diaplikasikan ke sistem listrik.
q bila kapasitor ditambahkan ke sistem, maka akan
q dalam keadaan normal
menimbulkan lintasan impendansi rendah pd harmonis
transformator
I5, I7
transformator
I5, I7
pembangkit
H
harmonisa
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
H
I5, I7 etc
perlengkapan
perbaikan
faktor daya
Koreksi faktor daya
Soal-soal
1. Buktikan bahwa faktor daya yang jelek menyebabkan rugi-rugi jaringan bertambah besar!
2. Bila diketahui bahwa daya nominal trafo 500 kVA, tegangan hubung singkat 4%, total
daya yang disearahkan 50 kVA. Tentukan:
a. Daya hubung singkat, Psc,
b. Tentukan golongan kapasitor, apakah standar, terisolasi lebih, atau dengan reaktor
anti harmonik
3. Bila diketahui bahwa daya nominal trafo 1000 kVA, tegangan hubung singkat 4%, total
daya yang disearahkan 150 kVA. Tentukan:
a. Daya hubung singkat, Psc,
b. Tentukan golongan kapasitor, apakah standar, terisolasi lebih, atau dengan reaktor
anti harmonik
4. Bila diketahui bahwa daya nominal trafo 630 kVA, tegangan hubung singkat 4%, total
daya yang disearahkan 200 kVA. Tentukan:
a. Daya hubung singkat, Psc,
b. Tentukan golongan kapasitor, apakah standar, terisolasi lebih, atau dengan reaktor
anti harmonik
5. Bila diketahui kapasitor Varplus dengan spesifikasi 50 kVAr, 440 V/50 Hz. Dapatkah
kapasitor tersebut dipasangkan ke jaringan yang membutuhkan 50 kVAr dengan
tegangan nominal 400 V/50 Hz? Mengapa demikian ?
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Koreksi faktor daya
Jawaban
1. S = (V.A) / cos ϕ
Faktor daya jelek terjadi bila cos ϕ < 0,93
Bila cos ϕ semakin kecil, maka S semakin besar, dengan demikian:
a. KHA penghantar yang dibutuhkan juga semakin besar
b. beban tagihan rekening listrik juga semakin besar, karena rekening listrik dihitung per VAh
2. a. Psc = 500.000/0,04
= 12.500 kVA
b. Scc/240 = 12500/240
= 52 kVA
Bila daya yang disearahkan adalah 50 kVA, maka nilai ini lebih kecil dari nilai rasio
Scc/240,
dengan demikian digunakan solusi kesatu, yaitu kapasitor normal.
3. a. Psc = 1.000.000/0,04
= 25.000 kVA
b. Scc/240 = 25.000/240
= 104 kVA
Scc/120 = 25.000/120
= 208 kVA
Bila daya yang disearahkan adalah 150 kVA, maka nilai ini berada di antara nilai rasio
Scc/240 dan Scc/120, dengan demikian digunakan solusi kedua, yaitu kapasitor terisolasi
lebih.
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Koreksi faktor daya
Jawaban
4. a. Psc = 630.000/0,04
= 15.750 kVA
b. Scc/120 = 15750/120
= 131 kVA
Bila daya yang disearahkan adalah 200 kVA, maka nilai ini lebih besar dari nilai rasio
Scc/120, dengan demikian digunakan solusi ketiga, yaitu kapasitor dengan reaktor anti
harmonik.
5. Dapat, karena 50 kVAr/440 V menunjukkan tegangan isolasi kapasitor, asalkan tegangan
nominal jaringannya adalah 400 V. Konsekwensinya, semakin tinggi tegangan isolasi
kapasitor yang dipasang, maka dari segi ekonomi harga kapasitor semakin mahal. Dengan
demikian, apabila tegangan nominal jaringan adalah 400 V, maka harus dipilih tegangan
isolasi kapasitor 400 V juga.
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Akhir presentasi
ustomer Training – Januari 05 - Indonesia
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com