INTISARI
Hemat energi merupakan salah satu program yang dicanangkan di Indonesia. Pemerintah republik Indonesia melalui presiden menginstruksikan agar setiap lingkungan instansi, Badan Usaha Milik Negara dan industri meningkatkan penghematan energi khususnya energi listrik. Listrik mempunyai daya reaktif yang timbul dari reaktansi jaringan dan beban induktif. Daya reaktif induktif tidak dapat dihilangkan tetapi dapat dikompensasi dengan daya reaktif yang bersifat kapasitif. Pemerintah memberikan pinalti biaya kepada konsumen listrik tertentu apabila pemakaian energi reaktifnya melebihi batas. Penghematan optimal dapat diperoleh dengan pemasangan capacitor bank ukuran tertentu sehingga menghasilkan faktor daya tidak kurang dari 85%. Investasi biaya pemasangan capacitor bank perlu diperhitungkan agar diperoleh penghematan yang optimal dengan biaya investasi yang layak.
Kata kunci : penghematan energi, capacitor bank, daya reaktif dan beban induktif
iv
ABSTRACT
Energy saving is one of programs which is targeted in Indonesia. The Government of republic Indonesia through President instructs that every Institute area, state owned enterprises and industry increase the economical use of energy especially electric energy. Electricity has reactive power arisen from reactance of linear circuit and inductive load. Inductive reactive power can not be eliminated, but can be compensated with capacitive reactive power by capacitor application. The Government gives penalty expense to the certain electrical consumer if the usage of reactive energy is excessing. Cost saving optimally by the installment of Capacitor Bank with certain units so that the power factor is not less than 85%. Cost investment of Capacitor Bank erection must be considered to obtained optimal cost saving on visible investment.
Keyword : Energy saving, Capacitor Bank, reactive power and inductive load
v
vi
vii
MOTTO
“Apapun kata orang, bagaimanapun orang menilai, yang penting kita punya sikap”
Seorang manusia yang akan bertahan hidup adalah orang yang mempunyai prinsip dan berpegang teguh pada prinsipnya.
viii
HALAMAN PERSEMBAHAN
Laporan Proyek akhir ini penulis persembahkan kepada : Ibunda tercinta yang telah mengandung, melahirkan, membesarkan dan mendidik penulis dengan penuh kasih sayang, keikhlasan, kesabaran dan banyak pengorbanan.
Ayahanda tercinta yang selalu mengajari, mendukung, memberikan nasehat dan memberikan pengalaman yang berharga dalam menjalani hidup ini.
Kakak dan Adikku terscinta yang selalu mendukung, menyemangati dan menghibur penulis dikala jenuh.
Untuk seseorang yang sangat spesial yang selalu menemani dan membantu penulis baik dekat maupun jauh, memberikan semangat dan juga selalu mendoakan penulis dengan ikhlas setulus hati.
ix
PRAKATA
Puji syukur kepada Allah SWT berkat karunia, rahmat, dan hidayah-Nya yang tercurah limpah sehingga penulis dapat menyelesaikan magang kerja praktek dalam rangka melakukan studi kasus dan menyusun laporan proyek akhir ini dengan
baik.
Laporan
proyek
akhir
yang
berjudul
“PENGGUNAAN
KAPASITOR BANK SEBAGAI UPAYA PENGHEMATAN ENERGI DI PT MITSUBISHI ELECTRIC AUTOMOTIVE INDONESIA” ini disusun berdasarkan hasil magang kerja praktek penulis yang dilaksanakan pada tanggal 4 Februari 2013 sampai dengan tanggal 8 Juli 2013 di PT Mitsubishi Electric Automotive Indonesia Cikarang-Bekasi. Magang kerja praktek dan penyusunan laporan proyek akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan proses perkuliahan dalam meraih gelar Ahli Madya pada Program Diploma Teknik Elektro Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada Yogyakarta. Selama pelaksanaan magang kerja praktek hingga penyusunan laporan proyek akhir ini, banyak pihak yang telah membantu, membimbing dan member motivasi, saran dan kritik kepada penulis. Untuk itu, penulis mengucapkan terima kasih serta memberikan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada : 1.
Bapak Ir. Lukman Subekti, M.T. selaku Ketua Program Diploma Teknik Elektro.
x
2.
Ibu Ir. Sri Lestari, M.T. selaku Dosen Pembimbing Proyek Akhir yang telah memberikan bimbingan dan masukan dalam penyusunan proyek akhir ini.
3.
Ibu Marlia selaku Manager dan Bapak wahyu selaku Staf HR&GA yang telah memberikan izin dan bersedia menerima penulis magang kerja praktek.
4.
Bapak Tovi Selaku Manager Produksi dan Engineering yang telah banyak membantu dalam proses magang kerja praktek.
5.
Bapak Ridwan selaku Senior Engineering dan Bapak Hengki sekaligus pembimbing magang kerja praktek yang telah banyak membimbing, memberikan banyak saran dan ilmu.
6.
Bapak Dede selaku Staf HR&GA yang telah memberikan fasilitas tempat tinggal yang nyaman selama magang kerja praktek.
7.
Bapak Teten yang telah banyak membantu di lapangan khususnya di bidang kelistrikan.
8.
Bapak Nandang, Bapak Alexander Matulesi, Bapak Dwianto, Bapak Mistam, dan Bapak Musmuhadi dari Divisi Carpenter yang telah berbagi cerita dan pengalaman selama bekerja di MEAINA.
9.
Kepada Partner Magang, Toyib Imam Ibrahim yang selalu setia dalam melaksanakan tugas bersama, dan selalu mengingatkan penulis secara tidak langsung akan nilai – nilai kehidupan.
10. Teman-teman mess karyawan MEAINA atas segala perhatian dan keramahanya selama tinggal bersama.
xi
11. Para dosen dan WKPD Teknik Elektro Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada Yogyakarta yang telah mendidik penulis selama proses perkuliahan baik teori maupun praktek. 12. Untuk Rekan-rekan seperjuangan dari President University yang telah banyak membantu selama magang kerja praktek berlangsung. 13. Teman-teman yang ada di Diploma Teknik Elektro UGM angkatan 2010 khususnya kelas Teknik Listrik C, dan teman-teman ERNI KOST yang telah banyak membantu, mensuport serta masih banyak pihak yang sangat berperan yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan dan penyusunan laporan ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, segenap kritik dan saran yang sifatnya membangun dan memberikan pengajaran lebih sangat penulis harapkan. Akhir kata penulis berharap agar laporan ini bermanfaat dan menambah ilmu pengetahuan bagi pembaca. Aamiin… Wassalamu’alaikum wr. wb.
Yogyakarta, Juli 2013 Penulis
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL......................................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................................... ii ABSTRACT ........................................................................................................................ iii INTISARI.......................................................................................................................... iv SURAT PERINTAH MAGANG KERJA PRAKTIK ...................................................... v SURAT KETERANGAN SELESAI MAGANG KERJA PRAKTIK ............................. vi MOTTO ............................................................................................................................ vii HALAMAN PERSEMBAHAN ....................................................................................... viii PRAKATA ........................................................................................................................ ix DAFTAR ISI ..................................................................................................................... xii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ xv DAFTAR TABEL ............................................................................................................. xvii
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................................. 1 1.1 Latar Belakang Masalah............................................................................................ 1 1.2 Tujuan Penulisan ....................................................................................................... 2 1.3 Perumusan Masalah .................................................................................................. 2 1.4 Pembatasan Masalah ................................................................................................. 2 1.5 Metodologi Pengambilan Data .................................................................................. 3 1.6 Sistematika Penulisan................................................................................................ 3
xii
BAB II LANDASAN TEORI ........................................................................................... 5 2.1 Sistem Kerja Capacitor bank .................................................................................... 5 a. Capacitor bank Fixed Type ................................................................................... 5 b. Automatic Type ..................................................................................................... 6 2.2 Macam-macam Daya ................................................................................................ 6 a. Daya Nyata (Aktif) ................................................................................................ 7 b. Daya Buta (Reaktif) .............................................................................................. 8 c. Daya Semu ............................................................................................................ 8 2.3 Faktor Daya ............................................................................................................... 11 a. Faktor Daya Leading............................................................................................. 14 b. Faktor Daya Lagging ............................................................................................ 14 2.4 Komponen-komponen pada Capacitor bank ............................................................ 15 a. Moulded Case Circuit Breaker (MCCB)............................................................... 15 b. Magnetic Contactor .............................................................................................. 16 c. Reactive Power Regulator..................................................................................... 18 d. Power Factor Correction ...................................................................................... 20 e. Fuse ....................................................................................................................... 21 f. Current Transformer ............................................................................................. 23 g. Pilot Lamp ............................................................................................................. 25 h. Selector Switch ...................................................................................................... 26 i. Relay ...................................................................................................................... 26
BAB
III
PENGGUNAAN
CAPACITOR
BANK
SEBAGAI
UPAYA
PENGHEMATAN ENERGI DI PT MITSUBISHI ELECTRIC AUTOMOTIVE INDONESIA ..................................................................................................................... 28 3.1 Metoda Pemasangan Instalasi Capacitor bank ......................................................... 28 a. Global Compensation............................................................................................ 28 b. Group Compensation ............................................................................................ 29 c. Individual Compensation ...................................................................................... 30 3.2 Peranan Capacitor bank dalam Penggunaan Energi Listrik ..................................... 32 3.3 Proses Kerja Capacitor bank .................................................................................... 35 xiii
3.4 Pengoperasian Capacitor bank ................................................................................. 36 3.5 Spesifikasi Capacitor bank ....................................................................................... 37 3.6 Pemilihan Kabel dan Fuse pada Capacitor bank ...................................................... 39 3.7 Perbaikan Faktor Daya dan Perhitungan Kompensasi Daya Reaktif ........................ 40 a. Beban Resistif ....................................................................................................... 41 b. Beban Induktif ...................................................................................................... 41 c. Beban Kapasitif ..................................................................................................... 42 3.8 Perawatan Capacitor bank ........................................................................................ 49 3.9 Sistem Proteksi pada Capacitor bank ....................................................................... 50 3.10 Proteksi Kapasitor dari Gangguan Harmonisa Frekuensi Tinggi ............................. 51 3.11 Sensitifitas Capacitor bank ....................................................................................... 53 3.12 Koreksi Faktor Daya ................................................................................................. 55
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................................... 58 4.1 Kapasitas Pemakaian Daya ....................................................................................... 58 4.2 Perbaikan Faktor Daya terhadap Pemakaian Daya Reaktif ...................................... 59 a. Data Perhitungan Pemakaian Daya sebelum Menggunakan Capacitor bank ....... 60 b. Data Perhitungan Pemakaian Daya setelah Menggunakan Capacitor bank ......... 63 4.3 Kapasitas Kapasitor pada Capacitor bank ................................................................ 67 4.4 Konsumsi Energi Listrik di PT Mitsubishi Electric Automotive Indonesia ............. 70
BAB V PENUTUP ............................................................................................................ 73 5.1 Kesimpulan ............................................................................................................... 73 5.2 Saran .......................................................................................................................... 74
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................... 76
xiv
