Jurnal DISPROTEK
Volume 6 No. 2 Juli 2015
AUTOMATIC POWER FACTOR CONTROL (APFR) CAPACITOR SHUNT UNTUK OPTIMALISASI DAYA REAKTIF MENGGUNAKAN METODE INVOICE (CASE STUDY PDAM) Safrizal Department of Electrical Engineering University of Islam Nahdlatul Ulama (UNISNU) Jepara Email:
[email protected] ABSTRACT Power consumption in the industry generally is inductive which causes behind the current wave of the voltage waveform. One indicator of the quality of electric power (power quality) is good is when Power Factor> 0.85. Lag. Most of the electrical load on the Regional Water Company (PDAM) is inductive, it leads to lower power factor value <0.85. Lag. For the improvement of the power factor (cos φ) optimally mounted Capacitor Shunt who work in automatic control, through Automatic Power factor controller (APFC), control automatically on / off shunt capacitors so that the reactive power to be supplied to the network / system can work as capacity needed, so that the optimal power factor can continue to obtain the appropriate reference setting cos φ 0.96 lag. The power factor is 0.87 lag before repair after repair becomes 0.96 lag, using a shunt capacitor capacity of 80 kVAr (10 kVAr x 8 Step), Digital Regulator (APFC) 8 step. by maintaining a constant active power consumption of 300.150 kW, the power consumption can be optimized to 312.655 apparent kVA, 345 kVA is supposed, that means there is a saving 32.345 kVA that can be used to the addition of new load unit without adding new power or replace new transformer. Keywords: Controller , shunt capacitor ABSTRAK Pemakaian daya listrik pada industri umumnya bersifat induktif yang menyebabkan gelombang arus tertinggal dari gelombang tegangan. Salah satu indikator kualitas daya listrik (power quality) yang baik adalah bila Power Factor >0,85. Lag. Sebagian besar beban listrik pada Perusahaan Air Minum Daerah (PDAM) adalah bersifat induktif, hal ini menyebabkan rendahnya nilai faktor daya <0,85. Lag. Untuk perbaikan factor daya (Cos φ) optimal dipasang Capacitor Shunt yang bekerja secara control otomatis, melalui Automatic Power factor Controller (APFC), mengontrol secara automatis on/off kapasitor shunt agar daya reaktif yang akan disupply ke jaringan/ system dapat bekerja sesuai kapasitas yang dibutuhkan, sehingga factor daya optimal dapat terus peroleh sesuai setting referensi cos φ 0,96 lag. Faktor daya sebelum perbaikan adalah 0,87 lag setelah perbaikan menjadi 0,96 lag, dengan menggunakan kapasitas kapasitor shunt 80 kVAr (10 kVAr x 8 Step), Digital Regulator (APFC) 8 step. dengan mempertahankan pemakaian daya aktif konstan 300,150 kW, maka pemakaian daya semu dapat dioptimalisasi menjadi 312,655 kVA, yang seharusnya 345 kVA, artinya terdapat saving 32,345 kVA yang dapat di pergunakan untuk penambahan unit beban baru tanpa harus melakukan penambahan daya baru atau ganti trafo baru. Kata Kunci: Perbaikan factor daya, Automatic Power factor Controller, kapasitor shunt
82
Jurnal DISPROTEK
Volume 6 No. 2 Juli 2015
Pendahuluan
lainya sehingga mengakibatkan losess
Latar Belakang Masalah
daya listrik menjadi tinggi. dihadapi
Pada umumnya peralatan listrik di
industri di Indonesia adalah boros dalam
industry bersifat induktif bekerja pada
pemakaian energi listrik, serta kenaikan
factor daya rendah,
tarif dasar listrik (TDL) secara berkala
daya listrik dalam bentuk daya aktif
setiap tahunnya seiring kenaikan harga
(watt) dan reaktif (VAr). Pemakaian
BBM.
daya
Masalah
klasik
Maka
yang
tuntutan
efisiensi
dan
reaktif
yang menyerap
terlalu
besar
optimalisasi serta peningkatan power
menimbulkan
quality
dalam
ekonomis. Kerugian teknis bagi Industri
pemakaian daya listrik oleh sebuah
dan PT. PLN yang memiliki faktor daya
industry. Efisiensi penggunaan daya
rendah menyebabkan:
listrik dipengaruhi oleh banyak faktor.
- PT. PLN harus memasok daya yang
Diantaranya adalah kualitas daya listrik
lebih besar dari pada beban yang
(power quality). Kualitas daya listrik
seharusnya.
mutlak
di
lakukan
- PLN
sangat dipengaruhi oleh penggunaan jenis-jenis
beban
mengakibatkan
karena
untuk
efisiensi.
mengakibatkan harga beli listrik dari pembangkit lebih mahal. - Pelanggan industri, faktor daya yang
kualitas daya listrik adalah beban-beban seperti;
merugi
dan
membangkitkan daya lebih besar
Jenis-jenis beban yang mempengaruhi induktif,
akan
teknis
yang
tertentu
turunnya
kerugian
akan
motor
rendah membuat daya tersambung
induksi,
kumparan, ballast lampu TL. Demikian
menjadi
juga beban-beban non linier seperti;
demikian, biaya tambahan listrik akan
konverter dan inverter untuk drive motor,
dibebankan kepada mereka sebagai
mesin las, furnace, komputer, AC, TV,
kompensasi
VSD, lampu CFL, dan lain-lain. Power
dialami PLN.
quality yang rendah hal ini disebabkan
- penambahan
oleh beberapa factor seperti, rendahnya
Ampere),
factor daya (Cos φ) beban pada industri
penambahan arus
itu sendiri, jauhnya pusat beban dengan
pada jaringan
sumber
pembangkit
menyebabkan
drop
sehingga
tegangan
lebih
atas
Dengan
kerugian
yang
semu
(Volt
daya
akan
- Menimbulkan
diluar
besar.
diikuti
dengan
yang mengalir
panas
disekeliling
kabel penghantar, sehingga perlu
toleransi yang diizinkan, kedip tegangan
dilakukan
serta berbagai factor teknis electric
83
penambahan
diameter
Jurnal DISPROTEK
kabel
Volume 6 No. 2 Juli 2015
dalam
instalasi
untuk
- Kegagalan
membawa arus ini.
kadang
sendiri)
(kadangsehingga
- Terjadinya resonansi antara kapasitor
dan rugi-rugi daya bertambah besar. ekonomis
trip
relay
mengganggu kontinuitas produksi
- Penurunan tegangan (drop Voltage) Kerugian
fungsi
bank dan generator/trafo yang dapat
konsumen
harus menanggung biaya beban yang
menyebabkan
lebih besar dari kebutuhan beban yang
pada sistem. - Turunnya
sebenarnya. Pemakaian beban induktif
gangguan-gangguan efisiensi
sehingga
menyebabkan rugi daya
dalam jumlah besar akan menyebabkan
- Kesalahan pembacaan kWh meter
factor daya system menjadi rendah,
listrik konvensional (analog kWh)
apabila faktor daya kurang dari 0.85 lag,
- Panasnya
maka PT.PLN akan memperhitungkan
trafo
sehingga
kelebihan pemakaian Kilo Volt Ampere
menurunkan efiensi maupun bisa
Reaktif Hours (kVARh), di samping
menyebabkan terbakarnya trafo.
pemakaian
kWh
yang
sudah
- Panasnya kabel/kawat netral akibat
ada.
Dengan demikian factor daya harus di
harmonisa
perbaiki menjadi tinggi, sesuai dengan
mengganggu sistem instalasi
factor
daya
yang
urutan
Untuk
diharapkan.
nol
sehingga
mendapatkan
kualitas
Pengurangan arus start dan pengaturan
tenaga listrik yang baik, maka perlu
kecepatan
motor
induksi
untuk
dilakukan perbaikan kualitas daya, salah
perbaikan
factor
daya
melalui
satu cara perbaikan factor daya menjadi
pemakaian
beban-beban
(Inverter)
dapat
non
linier
menimbulkan
tinggi
dengan
shunt,
tetapi
pemakaian
capacitor
pemasangan
kapasitor
harmonisa yang akan mempengaruhi
shunt pada beban-beban non linear
kualitas daya, sehingga menimbulkan
dapat menimbulkan distorsi gelombang
kerugian – kerugian berupa :
harmonic
harus
- Panasnya mesin-mesin listrik karena
harmonic,
sehingga
kerusakan
pada
rugi
histerisis
dan
arus
eddy
di
lengkapi
filter
tidak
terjadi
kapasitor
shunt.
Penelitian ini hanya membahas kendali
meningkat
shunt
untuk
diakibatkan oleh harmonisa urutan
perbaikan factor daya, yaitu
suatu
negatif
usaha untuk dapat mencapai system
- Turunnya
torsi
motor
automatic
yang
kapasitor
kelistrikan yang optimal
84
Jurnal DISPROTEK
Volume 6 No. 2 Juli 2015
automatic kapasitor shunt, di tutup
Metodelogi Penelitian
penyajian hasil akhir serta kesimpulan.
Perbaikan power quality dapat dilakukan dengan cara perbaikan power factor beban. Untuk mendapatkan nilai
Daya Aktif (Active Power)
cos φ beban rata-rata dalam sebulan,
Untuk rangkaian listrik AC, bentuk
penulis melakukan perhitungan melalui
gelombang sinusoidal tegangan dan
data invoice (rekening listrik) selama 7
arus, besaran terhadap waktu tidak
bulan. Kelebihan metode invoice dapat
sama
memberikan akurasi data secara detail
membentuk energi aktif persatuan waktu
dan
yang
dan dapat diukur dengan kWh meter
dibutuhkan nilai total kVArh dan kWh,
dan juga merupakan daya nyata atau
sehingga
power
daya aktif, satuan daya aktif adalah
factor beban tersebut bekerja. Metode
Watt. Daya aktif (Active Power) adalah
pengukuran Cos φ hanya memberikan
daya yang terpakai untuk melakukan
data pada saat pengukuran tersebut,
energi sebenarnya yang digunakan oleh
dan harus dilakukan berulang-ulang baik
beban, seperti energy panas, cahaya
kondisi
dan mekanik torsi motor, dan lain – lain.
terperinci,
karena
akhirnya
luar
data
diketahui
waktu
beban
puncak
setiap
saat.
Daya
(LWBP) maupun waktu beban puncak
P = V. I . Cos φ
(WBP), dan itu banyak menghabiskan
P = 3. VL. IL . Cos φ
aktif
waktu dan tenaga. Kekurangan metode invoice tidak dapat membaca kondisi
Daya Reaktif (Reactive Power)
fluktuasi arus dan tegangan baik kondisi
Daya reaktif adalah jumlah daya
LWBP maupun WBP. Penelitian
yang diperlukan untuk pembentukan
dan
pengumpulan
medan
magnet.
Dari
pembentukan
data rekening listrik (invoice) selama 7
medan magnet maka akan terbentuk
bulan
fluks medan magnet. Contoh daya yang
di
Indaramayu Perusahaan
dilakukan
di
Jawa
Barat,
sebuah
menimbulkan
Air
Minum
transformator, motor, lampu TL dan lain
Daerah
PT.PDAM
merupakan salah satu unit usaha milik
daya
reaktif
adalah
– lain. Satuan daya reaktif adalah Var
daerah, yang yang bergerak dalam distribusi air bersih bagi masyarakat
Q = V. I . Sin φ
umum. Penelusuran studi literatur, yang
Q = 3. VL. IL . sin φ
relevan dengan bidang kajian perbaikan factor daya beban dan controller secara
85
Jurnal DISPROTEK
Volume 6 No. 2 Juli 2015
stabilitas sistem tenaga listrik. Capasitor
Daya Semu (Apparent Power)
bank
Daya semu (Apparent Power) adalah
daya
yang
dihasilkan
adalah
kapasitor
oleh
sekumpulan
yang
beberapa
disambung
secara
perkalian antara tegangan rms dan arus
parallel untuk mendapatkan kapasitas
rms dalam suatu jaringan atau daya
kapasitif tertentu. Besaran yang sering
yang
penjumlahan
dipakai adalah kVAr ( Kilovolt Ampere
trigonometri daya aktif dan daya reaktif.
Reaktif ) besaran kapasitansi yaitu
Satuan daya nyata adalah VA. Dengan
Farad atau microfarad. Kapasitor ini
demikian daya aktif, daya reaktif dan
mempunyai sifat listrik yang kapasitif (
daya semu merupakan suatu kesatuan
leading ). Sehingga mempunyai sifat
yang kalau digambarkan seperti segi
mengurangi / menghilangkan terhadap
tiga siku-siku pada Gambar 1.
sifat induktif
merupakan
hasil
( lagging) Kapasitor bank
S = V. I .
adalah
S = 3. VL. IL
meningkatkan power factor (PF), yang akan
peralatan
elektrik
mempengaruhi
besarnya
untuk arus
(Ampere). Pemasangan kapasitor bank pada
sebuah
sistem
listrik
akan
memberikan keuntungan sbb : 1. Peningkatan kemampuan jaringan dalam menyalurkan daya 2.
Gambar 1. Penjumlahan
Optimasi
biaya
:
ukuran
kabel
diperkecil
trigonometri daya aktif, reaktif dan semu
3. Mengurangi besarnya nilai "drop
Kapasitor
Shunt
voltage"
Tegangan
4. Mengurangi naiknya arus/suhu pada
Rendah
kabel, sehingga mengurangi rugi-rugi
Kapasitor merupakan dua keping
daya.
logam yang dipisahkan oleh bahan isolasi
dielektrik
peralatan
yang
dan
mempunyai
kompleks
untuk
menghasilkan daya reaktif. Pada sistem kelistrikan, kapasitor berfungsi untuk menaikkan
tegangan
meningkatkan
factor daya, dan juga meningkatkan Gambar 2. Kapasitor Shunt
86
Jurnal DISPROTEK
Volume 6 No. 2 Juli 2015
Peningkatan
faktor
daya
ini
Cara pemasangan instalasi kapasitor
tergantung dari seberapa besar nilai kapasitor
yang
dipasang
dapat dibagi menjadi 3 bagian yaitu :
(kVAR).
Sehingga denda kVARh bisa dikurangi.
Global compensation
Besarnya
listrik
Dengan metode ini kapasitor dipasang
beban
di induk panel ( MDP ) Arus yang turun
listrik seperti Resistif (R), induktansi (L)
dari pemasangan model ini hanya di
dan capasitansi (C). Beban resistif
penghantar antara panel MDP dan
adalah beban yang hanya mempunyai
transformator. Sedangkan arus yang
hambatan ohmic saja sehingga tidak
lewat setelah MDP tidak turun dengan
menyerap
demikian rugi akibat disipasi panas pada
pemakaian
disebabkan
beban
oleh
daya
induktif
energi
pemakaian
reaktif. adalah
Sedangkan beban
yang
penghantar
setelah
MDP
tidak
mengandung kumparan yang dililit pada
terpengaruh. Terlebih instalasi tenaga
inti besi sehingga membutuhkan daya
dengan penghantar yang cukup panjang
reaktif
drop tegangan masih cukup besar.
untuk
pembentukan
medan
magnet dalam beban-beban tersebut. Contoh beban induktif adalah motor
Sectoral Compensation
listrik, lampu TL, mesin pendingin dan
Dengan metoda ini kapasitor yang terdiri
sebagainya. Sedangkan beban listrik
dari beberapa panel kapasitor dipasang
yang
bersifat
dipanel SDP. Cara ini cocok diterapkan
induktif dan kapasitif. Beban induktif
pada industri dengan kapasitas beban
(positif)
reaktif
terpasang besar sampai ribuan kva dan
seperti trafo pada rectifier, motor induksi
terlebih jarak antara panel MDP dan
(AC) dan lampu TL, sedang beban
SDP cukup berjauhan.
digunakan
umumnya
membutuhkan
daya
kapasitif (negatif) mengeluarkan daya reaktif. Daya reaktif itu merupakan daya
Individual Compensation
tidak berguna sehingga tidak dapat
Dengan metoda ini kapasitor langsung
dirubah menjadi tenaga akan tetapi
dipasang pada masing masing beban
diperlukan untuk proses pengubahan
khususnya yang mempunyai daya yang
medan magnet menjadi energi listrik
besar. Cara ini sebenarnya lebih efektif
pada beban.
dan lebih baik dari segi teknisnya. Namun ada kekurangannya yaitu harus
Metode
Pemasangan
menyediakan ruang atau tempat khusus
Kapasitor
untuk meletakkan kapasitor tersebut
Shunt 87
Jurnal DISPROTEK
sehingga
Volume 6 No. 2 Juli 2015
mengurangi
nilai
estetika.
konfigurasi step, dan time connect /
Disamping itu jika mesin yang dipasang
disconnect. Step merupakan parameter
sampai ratusan buah berarti total cost
yang menunjukkan jumlah output relay
yang di perlukan lebih besar dari
yang di kontrol oleh PF Controller. Relay
metode diatas.
tersebut yang selanjutnya akan memicu salah satu sel capacitor bank. Jumlah
Incoming
step dalam PF Controller bermacammacam mulai dari 4 step, 6 step, 8 step,
3) Centralized Compensation
12
step
dan
14
step
tergantung
pembuat. Jika menginginkan 7 step dalam sebuah panel capacitor di pilih PF
M M M
Controller yang 8 step, kemudian di OFF
M MM
1) Individual 2) Group CompensationCompensation
kan salah satu stepnya. Konfigurasi step juga
bisa
dipilih
karakteristik
sesuai
jaringan.
Misal
dengan dengan
Gambar 3. Tipe pemasangan Kapasitor
kondisi normal stepnya adalah 1 – 1 – 1
Shunt
– 1 atau 1- 2 – 2 – 2 dll. Untuk merk tertentu
bisa
menyesuaikan
dengan
kondisi lapangan. Untuk PF Controler
Power factor Controller
model
Untuk merakit sebuah Automatic
lama
memerlukan
setting
Capacitor Bank diperlukan alat yang
parameter C/K. Setting C/K yang tepat
bernama Power Factor (PF) Controler,
akan mengoptimalkan kerja controller
atau
Power Factor Regulator, alat ini
ini. Sesungguhnya C/K adalah besar
berguna untuk menjaga kondisi PF di
arus step pertama yang mengalir ke PF
jaringan agar sesuai dengan PF yang
Controller.
diinginkan.
adalah sbb :
setidaknya
Pada akan
alat
tersebut
ditampilkan
Jadi
penghitungan
C/K
C/K = Ic / K
hasil
pengukuran PF jaringan, step yang
Keterangan :
sudah masuk. Untuk parameter yang
Ic : Arus Capacitor step pertama
lain seperti tegangan, arus, THD, dll
K : Ratio CT ( 500/5 berarti K = 100) Untuk
mungkin juga ditampilkan tergantung
PF
terbaru
sederhana
automatic tuning. Jadi dengan masuk ke
memasukkan
nilai
hanya C/K,
dengan
target
dilengkapi
model
jenis dan merknya. Dan untuk type yang setting
biasanya
Controller
dengan
menu auto kemudian PF Controller akan
PF,
88
Jurnal DISPROTEK
melakukan
Volume 6 No. 2 Juli 2015
pengukuran
dan
dan panel capacitor. Arah CT kebalik
menyimpan parameter tersebut. Hal
biasanya ditandai dengan blinkingnya
yang
dalam
dispaly dan pembacaan PF yang tidak
adalah
sesuai. Jika terbalik tinggal oper posisi
peletakan CT, arah CT dan Kabel
kabel dari CT di terminal. Sesuaikan
Kontrol. Peletakan CT sangat penting
kabel kontrol sesuai wiring diagram
agak pengontrolan PF sesuai dengan
yang
yang diharapkan. CT harus diletakkan
menggunakan L-N atau L- L dan jalur R
diatas titik sambungan antara beban
S T juga disesuaikan.
perlu
pemasangan
sendiri
diperhatikan PF
Controller
terlampir.
Kontrol
bisa
Gambar 4. Diagram control Automatik Regulator kapasitor PDAM yang beralamat Jln Kepandean
Data Teknis
KD
Haur
berlangganan
Tarif/Daya
I3/345.000 VA Tabel 1.1 Rekening Listrik PDAM Rekening Bulan Januari 2014 Februari 2014 Maret 2014 Mei 2014 Juni 2014 September Oktober 2014
LWBP Akhir 17,868,633 18,120,492 18,357,615 18,870,072 19,120,647 19,833,672 20,062,045
Analisa
LWBP lalu 17,625,540 17,868,633 18,120,492 18,615,980 18,870,072 19,600,764 19,833,672
Pembahasan
WBP Akhir 3,534,779 3,583,568 3,631,290 3,728,113 3,776,004 3,916,291 3,958,783
WBP lalu 3,487,510 3,534,779 3,583,568 3,680,117 3,728,113 3,869,362 3,916,291
Faktor kWh / kVArh 400 400 400 400 400 400 400
Total kWh 116,144,800 120,259,200 113,938,000 120,835,200 119,386,400 111,934,800 108,346,000
kVArh Akhir 10,592,524 10,765,832 10,924,727 11,268,306 11,435,680 11,916,075 12,067,353
KVArh lalu 10,428,410 10,592,524 10,765,832 11,100,774 11,268,306 11,759,218 11,916,075
Total kVArh 65,645,600 69,323,200 63,558,000 67,012,800 66,949,600 62,742,800 60,511,200
kVA, Faktor daya jaringan listrik PLN
dan
0,87 lag dan akan di lakukan perbaikan
perhitungan
factor daya menjadi 0,96 Lag. PDAM mendapatkan suplai dari PLN dengan Kapasitas daya listrik 345
89
Jurnal DISPROTEK
Volume 6 No. 2 Juli 2015
= (10,592,524
Sebelum Perbaikan faktor daya
- 10,428,410) x
400 345 10 380 3
= 65,645,600 kVARh
524,17
kVAh = √ kVAh =
345 10 x Cos ∠29,54
116,144,800
65,645,600
kVAh = 133,412,740
300,150 kW
Cos ∠φ =
345 10 x Sin ∠ 29,54
,
,
,
,
= 0,87 Lag
170,095 kVAr
Kapasitas Kapasitor Shunt 293,276 kW x Tan ∠ 29,54 PDAM akan memperbaiki factor daya
170,095 kVAr
menjadi 0,96 lag supaya terhindar dari pembayaran kVArh. Maka di butuhkan kapasitor shunt sbb: = P (tan ∠1 – tan
kVAr cap ∠2)
= 300,150 kW tan Gambar 5. Segitiga daya sebelum
∠29,54
perbaikan factor daya
tan ∠16,26 =82,550 kVAr.
Metode Invoice
Kapasitor shunt terdiri dari 8 step, masing masing 10 kVAr x 8 step.
P
= {(LWBP akhir - LWBP yang
lalu) + (WBP akhir - WBP yang lalu) x
Arus Line = Arus phasa
faktor kali meter
setiap kapasitor 10 kVAr (kapasitor
= {( 17,868,633 - 17,625,540) +
untuk
hubungan delta)
(3,534,779 - 3,487,510)} x 400
IL
= 116,144,800 kWh Q
= (kVARh akhir - kVARh yang
lalu) x faktor kali meter
QC 10 x 103 15,193 Amp 3.VLL 3 x 380
Arus Capasitor
IC 90
I L 15,193 8,77 A 3 3
Jurnal DISPROTEK
Volume 6 No. 2 Juli 2015
Diameter
Reaktansi kapasitif
rel
(busbar
Cu)
untuk
kapasitas kapasitor 80 kVAr adalah:
380 V 43,32 X C LL 8,77 IC
I busbar = 1,7 x
Kapasitas LVDP kapasitor shunt
80 x 10 3 = 206,6 Amp, 380 x 3
menggunakan ukuran rel Cu 3 mm x 20 mm untuk
QC 25 x 103 IL 37,98 Amp 3.VLL 3 x 380
kapasitas 245 Amp. (1,7
safety factor )
Main Switch / MCCB
Kapasitor Breaker
Mains switch atau lebih dikenal Mould
Kapasitor
Case Circuit Breaker adalah peralatan
mengamankan
pemutus dan penyambung yang sifatnya
breaker ke Kapasitor shunt dan juga
on
kapasitor itu sendiri. Kapasitor
load
yakni
dapat
diputus
dan
Breaker
digunakan
instalasi
untuk
kabel
dari terdiri
disambung dalam keadaan berbeban,
dari 8 step, masing masing steps
berbeda dengan on-off switch model
besarnya
knife
menggunakan
(NT
Fuse)
yang
hanya
dioperasikan pada saat tidak berbeban.
10
kVAr
maka
rumus
diatas
dengan dapat
ditentukan besar MCB adalah:
Main switch ini sebagai peralatan kontrol dan isolasi jika ada pemeliharaan panel.
In MCB Cap = 10 kVAr / 3 . 380 =
Untuk
15,19 Amp + 50 % = 22,78 (25 Amp)
menentukan
kapasitas
yang
dipakai dengan perhitungan minimal 25 % lebih besar dari perhitungan KVAr
Selain breaker dapat pula menggunakan
terpasang:
Fuse, Pemakaian Fuse ini sebenarnya
kVAr Kapasitor terpasang 80 kVAr
lebih baik karena respon dari kondisi
dengan arus 200 Ampere.
over current dan Short circuit lebih baik namun
In = 80 kVAr / 3 . 380 = 121,5 Amp
tidak
efisien
dalam
pengoperasian jika dalam kondisi putus harus selalu ada penggantian fuse.
121,5 A + 25 % = 151,87 Ampere
Magnetic Contactor maka di pasang MCCB, (NFB) yang
Magnetic
dipakai berukuran 160 Ampere
sebagai Peralatan kontrol. Beban
contactor
diperlukan
kapasitor mempunyai arus puncak
91
Jurnal DISPROTEK
Volume 6 No. 2 Juli 2015
yang tinggi, lebih tinggi dari beban
on/off Magnetik contaktor kapasitor
motor. Untuk pemilihan magnetic
shunt agar daya reaktif yang akan
contactor minimal 10 % lebih tinggi
disupply ke jaringan/ system dapat
dari arus nominal ( pada AC 3
bekerja
dengan
induktif/kapasitif).
dibutuhkan.
Untuk kapasitor 10 kVAr, In 15,19
pembacaan
Amp
Amp,
tegangan pada sisi utama Breaker
Pemilihan magnetic dengan range
maka daya reaktif yang dibutuhkan
ampere lebih tinggi akan lebih baik
dapat terbaca dan regulator inilah
sehingga umur pemakaian magnetic
yang akan mengatur kapan dan
contactor lebih lama.
berapa daya reaktif yang diperlukan.
+
beban 10
%
=
16,709
sesuai
kapasitas Dengan
besaran
yang acuan
arus
dan
Peralatan ini mempunyai bermacam macam steps dari 6 steps , 12 steps
Digital Regulator (APFC) Digital regulator atau sering juga di
sampai 18 steps, yang di pergunakan
sebut
pada penelitian ini 8 step.
Automatic
power
factor
controller berfungsi untuk mengatur
Gambar 6. Automatic power factor controller 8 Step
92
Jurnal DISPROTEK
Volume 6 No. 2 Juli 2015
380 x 475,031 3 Sin 16,26
Sesudah Perbaikan Faktor Daya Dengan
mempertahankan
daya
87,542 kVAr
aktif
tetap 300,150 10
380 3 Cos 16,26 475,031 380 3 475,031
312,655 kVA
Gambar
7.
Segitiga
daya
sesudah
perbaikan factor daya Tabel 1.2. Perbandingan sebelum dan sesudah perbaikan factor daya
No
Keterangan
Sebelum Perbaikan Faktor Daya
Sesudah Perbaikan Faktor Daya
Selisih
1
Daya Semu (kVA)
345
312,655
32,345
2
Daya Aktif (kW)
300,150
300,150
0,00
3
Daya Reaktif (kVAr)
96,598
87,542
9,056
4
Arus (Amp)
524,17
475,031
49,139
5
Faktor daya (Lag)
0,87
0,96
0,09
3. Pelanggan industri, faktor daya yang
Kesimpulan dan saran
rendah membuat daya tersambung menjadi lebih besar. Dengan demikian,
Simpulan
biaya tambahan listrik akan dibebankan Peralatan listrik di industry bersifat induktif
kepada mereka sebagai kompensasi
bekerja pada factor daya rendah,
atas kerugian yang dialami PLN.
yang
menyerap daya listrik dalam bentuk daya
4. penambahan
aktif (watt) dan reaktif (VAr). Pemakaian
Ampere),
daya
penambahan arus yang mengalir pada
reaktif
menimbulkan
terlalu kerugian
besar teknis
akan dan
daya akan
semu diikuti
(Volt dengan
jaringan
ekonomis. Kerugian teknis bagi Industri
5. Menimbulkan panas disekeliling kabel
dan PT. PLN adalah:
penghantar, sehingga perlu dilakukan
1. PT. PLN harus memasok daya yang
penambahan diameter kabel dalam
lebih besar dari pada beban yang
instalasi untuk membawa arus ini. 6. Penurunan tegangan (drop Voltage)
seharusnya. 2. PLN
akan
merugi
karena
untuk
dan rugi-rugi daya bertambah besar.
lebih
besar
Dengan mempertahankan kapasitas daya
mengakibatkan harga beli listrik dari
terpasang 345 kVA dilakukan perbaikan
pembangkit lebih mahal.
factor daya dari 0,87 lag menjadi 0,96 lag
membangkitkan
daya
93
Jurnal DISPROTEK
Volume 6 No. 2 Juli 2015
dengan kapasitas Kapasitor shunt 80 kVAr maka di dapatkan manfaat sebagai berikut: 1. Penambahan daya semu 32,345 kVA, pengurangan
arus
yang
mengalir
dalam jaringan 49,139 Amp, daya reaktif 87,542 kVAr yang di serap dari jaringan PLN
Saran 1. Perlu kajian pembahasan perhitungan untuk pemasangan filter harmonic baik active maupun passive serta hybrid, untuk
menghilangkan
gelombang
harmonisa.
Daftar Pustaka Anonim.Circutor Power Factor Regulator Computer 6m/Computer 12m.Manual Book. CIRCUTOR, SA. Viladecavalls (Barcelona). www.circutor.com Lukman, Budi dkk.(2010). Makalah Daya Aktif, Reaktif dan Nyata. http://staff.ui.ac.id/ internal/040603019/ material/ activereactiveandapparentpowerpa per.pdf Data PDAM Indaramayu Jawa Barat
94
