Kompensasi daya reaktif merupakan suatu cara untuk mengurangi daya reaktif, karena daya reaktif daya tidak berguna sehingga tidak dapat diubah menjadi tenaga akan tetapi diperlukan untuk proses transmisi energi listrik pada beban, jadi yang menyebabkan pemborosan energi listrik adalah banyaknya peralatan yang bersifat induktif, otomatis dengan banyaknya peralatan yang bersifat bers ifat induktif maka faktor daya da ya yang diperoleh sangat san gat kecil. Dengan suplai daya kapasitif VAR untuk menaikan faktor daya menjadi sangat penting, dan akan sangat diperlukan untuk pengembangan pengontrol faktor daya yang sederhana dengan rangkaian perangkat keras yang minim. Salah satu upaya optimalisasi pemanfaatan energi listrik yang dapat dilakukan adalah dengan perbaikan jaringan distribusi berupa kompensasi daya reaktif dengan peningkatan faktor daya. Alat ini bekerja dengan cara pengaturan potensiometer untuk mengatur penyulutan ke suatu quadrac dan quadrac tersebut digunakan untuk mengatur arus pada kapasitor. Kapasitor yang dipasang paralel pada beban sehingga pengaturan faktor daya dapat dilakukan, sehingga pada kompensasi tersebut mengatur arus pada kapasitor dan akan mendapatan faktor daya yang diinginkan (lebih dari 0,85). Apabila beban berubah secara besar dan faktor daya yang diinginkan selalu pada nilai tertentu (lebih dari 0,85) dengan pemasangan kompensasi tersebut dapat dilakukan.
Sebelum membahas tentang perbaikan faktor daya dengan menggunakan kapasitor, ada baiknya kita mengingat kembali tentang pengertian pengertian umum dari Daya Semu, Daya Aktif dan Daya Reaktif.
Dalam sistem listrik AC/Arus Bolak-Balik ada ti ga jenis daya yang dikenal, khususnya untuk beban yang memiliki impedansi (Z), yaitu: yaitu: • Daya semu (S, VA, Volt Amper) • Daya aktif (P, W, Watt) • Daya reaktif (Q, VAR, Volt Amper Reaktif)
Untuk rangkaian listrik AC, bentuk gelombang tegangan dan arus sinusoida, besarnya daya da ya setiap saat tidak sama. Maka da ya yang merupakan daya rata-rata diukur dengan satuan Watt,Daya ini membentuk energi aktif persatuan waktu dan dapat diukur dengan kwh meter dan juga merupakan daya nyata atau daya aktif (daya poros, daya yang sebenarnya) yang digunakan oleh beban untuk melakukan tugas tertentu.
Sedangkan daya semu dinyatakan dengan satuan Volt-Ampere (disingkat, VA), menyatakan
kapasitas peralatan listrik, seperti yang tertera pada peralatan generatordan transformator. Pada suatu instalasi, khususnya di pabrik/industri juga terdapat beban tertentu seperti motor listrik, yang memerlukan bentuk lain dari daya, yaitu daya reaktif (VAR) untuk membuat medan magnet atau dengan kata lain daya reaktif adalah d aya yang terpakai sebagai energi pembangkitan flux magnetik sehingga timbul magnetisasi dan daya ini dikembalikan ke sistem karena efek induksi elektromagnetik itu sendiri, sehingga daya ini sebenarnya merupakan beban (kebutuhan) pada suatu sistim tenaga listrik.
Gambar 1. Segitiga Daya.
Pengertian Faktor Daya / Faktor Kerja
Faktor daya atau faktor kerja adalah perbandingan antara da ya aktif (watt) dengan daya semu/daya total (VA), atau cosinus sudut antara daya aktif dan daya semu/daya total (lihat gambar 1). Daya reaktif yang tinggi akan meningkatkan sudut ini dan sebagai hasilnya faktor daya akan menjadi lebih rendah. Faktor daya selalu lebih kecil atau sama dengan satu.
Secara teoritis, jika seluruh se luruh beban daya yang dipasok oleh perusahaan listrik memiliki faktor daya satu, maka daya maksimum yang ditransfer setara dengan kapasitas s istim pendistribusian. Sehingga, dengan beban yang terinduksi dan jika faktor daya daya berkisar dari 0,2 hingga 0,5, maka kapasitas jaringan distribusi listrik menjadi tertekan. Jadi, daya reaktif (VAR) harus serendah mungkin untuk keluaran kW yang sama dalam rangka meminimalkan kebutuhan daya total (VA).
Faktor Daya / Faktor kerja menggambarkan sudut phasa antara daya aktif dan da ya semu. Faktor daya yang rendah merugikan karena mengakibatkan ar us beban tinggi. Perbaikan faktor daya ini menggunakan kapasitor.
Kapasitor untuk Memperbaiki Faktor Daya
Faktor daya dapat diperbaiki dengan memasang kapasitor pengkoreksi faktor dayapada sistim distribusi listrik/instalasi listrik di pabrik/industri. Kapasitor bertindak sebagai pembangkit
daya reaktif dan oleh karenanya akan mengurangi jumlah daya reaktif, juga daya semu yang dihasilkan oleh bagian utilitas.
Sebuah contoh yang memperlihatkan perbaikan faktor daya dengan pemas angan kapasitor ditunjukkan dibawah ini:
Contoh 1. Sebuah pabrik kimia memasang sebuah trafo t rafo 1500 kVA. Kebutuhan parik pada mulanya 1160 kVA dengan faktor daya 0,70. Persentase pembebanan trafo sekitar 78 persen (1160/1500 = 77.3 persen). Untuk memperbaiki faktor da ya dan untuk mencegah denda oleh pemasok listrik, pabrik menambahkan sekitar 410 kVAr kVAr pada beban motor. Hal ini meningkatkan faktor daya hingga 0,89, dan mengurangi kVA yang diperlukan menj adi 913 kVA, yang merupakan penjumlahan vektor kW dankVAr. Trafo 1500 kVA kemudian hanya berbeban 60 persen dari kapasitasnya. Sehingga Sehingga pabrik akan dapat menambah beban pada pada trafonya dimasa mendatang. (Studi lapangan NPC)
Contoh 2. Sekelompok lampu pijar dengan tegangan 220V/58 W, digabungkan dengan 12 lampu TL 11 W, ada 30 buah lampu pijar dan lampu TL. Faktor daya terukur sebesar cos alpha1= 0,5. Hitunglah daya semu dari beban dan besarnya arus I1 sebelum kompensasi, Jika diinginkan faktor kerja menjadi cos alpha2=0,9. hitung besarnya arus I2 (setelah kompensasi). a) Besarnya daya lampu gabungan PG = (58 W x 18) + (11 W x 12) = 1176 watt = 1,176 kW Cos phi1 = PG/S1 ->> S1 = Pg/Cos phi1 = 1,176kW/0,5 = 2,352 kVA. I1 = S1/U = 2,352 kVA/220 V = 10,69 ampere (A)--> sebelum kompensasi b) besarnya daya setelah kompensasi (cos phi = 0,9) S2 = PG/Cos phi2 = 1,176 kW/0,9 = 1,306 kVA maka I2 = S2/U= 1,306 kVA/220 V = 5,94 A --> setelah kompensasi
Keuntungan Perbaikan Faktor Daya dengan Penambahan Kapasitor
Keuntungan perbaikan faktor daya melalui pemasangan kapasitor adalah: 1. Bagi Konsumen, khususnya perusahaan atau industri:
• Diperlukan hanya sekali investasi untuk pembelian dan pemasangan kapasitor dan tidak ada biaya terus menerus. • Mengurangi biaya listrik l istrik bagi perusahaan, sebab: (a) daya reaktif (kVAR) tidak lagi dipasok oleh perusahaan utilitas sehingga kebutuhan total(kVA) berkurang dan (b) nilai denda yang dibayar jika beroperasi pada faktor daya rendah dapat dihindarkan. • Mengurangi kehilangan distribusi kehilangan distribusi (kWh) dalam jaringan/instalasi pabrik. • Tingkat tegangan pada beban akhir meningkat sehingga meningkatkan kinerja motor.
2. Bagi utilitas pemasok listrik • Komponen reaktif pada jaringan dan arus total pada sistim ujung akhir berkurang. • Kehilangan daya I kwadrat R dalam sistim berkurang karena penurunan arus. • Kemampuan kapasitas jaringan distribusi dis tribusi listrik meningkat, mengurangi kebutuhan untuk memasang kapasitas tambahan.
METODA PEMASANGAN INSTALASI KAPASITOR
Cara pemasangan instalasi kapasitor dapat dibagi menjadi 3 bagian yaitu :
1. Global compensation Dengan metode ini kapasitor dipasang di induk panel ( MDP ) Arus yang turun dari pemasangan model ini hanya di penghantar antara panel MDP dan transformator. Sedangkan arus yang lewat setelah MDP tidak turun dengan demikian rugi akibat disipasi panas pada penghantar setelah MDP tidak terpengaruh. Terlebih instalasi tenaga dengan penghantar yang cukup panjang Delta Voltagenya masih cukup besar.
2. Sectoral Compensation Dengan metoda ini kapasitor yang terdiri dari beberapa panel kapasitor dipasang dipanel SDP. Cara ini cocok diterapkan pada industri dengan kapasitas beban terpasang besar sampai ribuan kva dan terlebih jarak antara panel MDP dan SDP cukup berjauhan.
3. Individual Compensation Dengan metoda ini kapasitor langsung dipasang pada masing masing beban khususnya yang
mempunyai daya yang besar. Cara ini sebenarnya lebih efektif dan lebih baik dari se gi teknisnya. Namun ada kekurangan nya yaitu harus menyediakan ruang atau tempat khusus untuk meletakkan kapasitor tersebut sehingga mengurangi nilai estetika. Disamping itu jika mesin yang dipasang sampai ratusan buah berarti total cost yang di perlukan lebih besar dari metode diatas
Komponen-komponen Komponen-komponen utama yang terdapat pada panel kapasitor antara lain:
1. Main switch / load Break switch Main switch ini sebagai peralatan kontrol dan isolas i jika ada pemeliharaan panel . Sedangkan untuk pengaman kabel / instalasi sudah tersedia disisi atasn ya (dari) MDP.Mains switch atau lebih dikenal load break switch adalah perala tan pemutus dan penyambung yang sifatnya on load yakni dapat diputus dan disambung dalam keadaan berbeban, berbeda dengan on-off switch model knife yang hanya dioperasikan pada saat tidak berbeban . Untuk menentukan kapasitas yang dipakai dengan perhitungan minimal 25 % lebih besar dari perhitungan KVar terpasang dari sebagai contoh :
Jika daya kvar terpasang 400 Kvar dengan arus 600 Ampere , maka pilihan kita berdasarkan 600 A + 25 % = 757 Ampere yang dipakai size 800 Ampere.
2. Kapasitor Breaker. Kapasitor Breaker digunkakan untuk mengamankan instalasi kabel dari breaker ke Kapasitor bank dan juga kapasitor itu sendiri. Kapasitas breaker yang digunakan sebesar 1,5 kali dari arus nominal dengan I m = 10 x Ir. Untuk menghitung besarnya arus dapat digunakan rumus
I n = Qc / 3 . VL
Sebagai contoh : masing masing steps dari 10 steps besarnya 20 Kvar maka dengan menggunakan rumus diatas didapat besarnya arus sebesar 29 ampere , maka pemili han kapasitas breaker sebesar 29 + 50 % = 43 A atau yang dipakai 40 Ampere.
Selain breaker dapat pula digunakan Fuse, Pemakaian Fuse ini sebenarnya lebih baik karena respon dari kondisi over current dan Short circuit lebih baik namun tidak efisi en dalam
pengoperasian jika dalam kondisi putus harus selalu ada penggantian penggantian fuse. Jika memakai fuse perhitungannya juga sama dengan pemakaian breaker.
3. Magnetic Contactor Magnetic contactor diperlukan sebagai Peralatan kontrol.Beban kapasitor mempunyai arus puncak yang tinggi , lebih tinggi dari beban motor. Untuk pemilihan magnetic magnetic contactor minimal 10 % lebih tinggi dari arus nominal ( pada AC 3 dengan beban induktif/kapasitif). Pemilihan magnetic dengan range ampere lebih tinggi akan lebih baik sehingga umur pemakaian magnetic contactor lebih lama.
5. Kapasitor Bank Kapasitor bank adalah peralatan listrik yang mempunyai sifat kapasitif..yang akan berfungsi sebagai penyeimbang sifat induktif. Kapasitas kapasitor dari ukuran 5 KVar sampai 60 Kvar. Dari tegangan kerja 230 V sampai 525 Volt atau Kapasitor Bankadalah sekumpulan beberapa kapasitor yang disambung secara parallel untuk mendapatkan kapasitas kapasitif te rtentu. Besaran yang sering dipakai adalah Kvar (Kilovolt ampere reaktif) mes kipun didalamnya terkandung / tercantum besaran kapasitansi yaitu Farad atau microfarad. Kapasitor ini mempunyai sifat listrik yang kapasitif (leading). Sehingga mempunyai sifat mengurangi / menghilangkan terhadap sifat induktif (leaging)
6. Reactive Power Regulator Peralatan ini berfungsi untuk mengatur kerja kontaktor agar daya reaktif yang akan disupply ke jaringan/ system dapat bekerja sesuai kapasitas yang dibutuhkan. Dengan acuan pembacaan besaran arus dan tegangan pada sisi utama Breaker maka daya reaktif yang dibutuhkan dapat terbaca dan regulator inilah yang akan mengatur kapan dan berapa daya reaktif yang diperlukan. Peralatan ini mempunyai bermacam macam steps dari 6 steps , 12 steps sampai 18 steps.
Peralatan tambahan yang biasa digunakan pada panel kapasitor antara lain:
- Push button on dan push button off yang berfungsi mengoperasikan magnetic contactor secara manual. - Selektor auto – auto – off – off – manual manual yang berfungsi memilih system operasional auto dari modul atau manual dari push button.
- Exhaust fan + thermostat yang berfungsi mengatur ambeint tempera ture (suhu udara sekitar) dalam ruang panel kapasitor. Karena kapasitor, kontaktor dan kabel penghantar mempunyai disipasi daya panas yang besar maka temperature ruang panel meningkat.setelah sett ing dari thermostat terlampaui maka exhust fan akan otoma tis berhenti.
alah satu permasalahan yang sering kita dengar dalam penggunaan energi listrik untuk level industri adalah masalah faktor daya atau cos φ dan pemasangan kapasitor. Apabila cos φ lebih rendah dari 0.85 maka daya reaktif yang dihasilkan dari beban industri tersebut akan dikenakan biaya dalam penentuan besarnya tagihan listrik. Dalam kasus ini, pihak industri diwajibkan membayar daya reaktif yang digunakan kepada penyedia layanan listrik. Untuk mengatasi masalah rendahnya faktor-daya atau tingginya daya reaktif, banyak industri atau bangunan modern memasang kapasitor. Penjelasan tentang kenapa hal ini dikenakan denda, gimana cara mengukurnya dan hal-hal apa saja yang perlu diperhatikan dalam pemasangan kapasitor, akan coba dibahas pada artikel di bawah ini. I. Dasar Teori
Dalam sistem tenaga listrik dikenal tiga jenis daya, yaitu daya aktif atau atau real power (P), daya reaktif atau atau reactive power (Q), dan daya nyata atau apparent power (S). (S). Daya aktif adalah daya
listrik yang dibangkitkan di sisi keluaran generator, kemudian termanfaatkan oleh konsumen; dapat dikonversi ke bentuk energi lainnya seperti energi gerak pada motor; bisa juga menjadi energi panas pada heater ; ataupun dapat diubah kebentuk energi listrik lainnya. Perlu diingat bahwa daya ini memiliki satuan watt (W), kilowatt (kW) atau tenaga kuda (HP). Sedangkan daya reaktif adalah suatu besaran yang digunakan untuk menggambarkan adanya fluktuasi daya pada saluran transmisi dan distribusi akibat dibangkitkannya medan/daya magnetik atau beban yang bersifat induktif (seperti : motor listrik, trafo, dan las listrik). Walaupun namanya adalah daya, daya reaktif ini tidak nyata dan tidak bisa dimanfaatkan. Daya ini memiliki satuan volt-ampere-reaktif (VAR) atau kilovar (kVAR). Pada konsumen level industri, beban induktif yang paling banyak digunakan adalah motor listrik atau pompa listrik. Adanya daya reaktif ini menyebabkan aliran daya aktif tidak bisa dilakukan secara efisien dan memerlukan peralatan listrik yang kapasitasnya lebih besar dari daya aktif yang diperlukan.
Untuk menggambarkan seberapa efisien daya aktif yang dapat disalurkan, dalam dunia kelistrikan
dikenal
suatu
besaran
yang
disebut
faktor-daya
atau cos φ.
Nilai
maksimum cos φ adalah 1 dan nilai minimumnya adalah 0. Semakin tinggi faktor-daya maka semakin efisien penyaluran dayanya. Artinya juga, semakin kecil faktor-daya maka semakin besar daya reaktifnya.
Bagi konsumen kecil atau rumah tangga, keberadaan daya reaktif tidak terlalu menjadi masalah karena PT. PLN tidak memperhitungkannya dalam penentuan tagihan listrik. Akan tetapi bagi konsumen besar, pabrik atau bangunan modern, PT. PLN mensyaratkan faktordaya harus lebih dari 0,85. Jika nilai faktor-daya kurang dari nilai itu maka daya reaktif akan diukur dan diperhitungkan dalam penentuan besarnya tagihan. PT. PLN melakukan ini karena aliran daya reaktif yang besar menyebabkan peralatan milik PT. PLN tidak bisa bekerja secara efisien dan tidak bisa digunakan secara maksimum.
II. Faktor Daya
Daya nyata merupakan jumlah daya total yang terdiri dari daya reaktif (P) dan daya reaktif (Q) yang dirumuskan :
Hubungan ketiga daya itu dapat juga digambarkan dalam bentuk segitiga daya seperti pada Gambar 1 berikut :
Gambar 1. Segitiga Daya
Perbandingan antara daya aktif (P) dan daya nyata (S) inilah dikenal dengan istilah faktor daya atau power factor (PF). (PF). Apabila dilihat pada segitiga daya diatas, perbandingan daya aktif
(P) dan daya nyata (S) merupakan nilai cos φ. Oleh karena hal ini, istilah faktor daya (PF) juga sering dikenal dengan dengan sebutan nilai cos φ. Seperti yang dijelaskan sebelumnya, sebelumnya, beban yang sering digunakan pada pada konsumen level industri kebanyakan bersifat induktif. Peningkatan beban yang bersifat induktif ini pada sistem tenaga listrik dapat menurunkan nilai faktor daya (PF) dalam proses pengiriman daya. Penurunan faktor daya (PF) ini dapat menimbulkan berbagai kerugian, yang antara lain:
1.
Memperbesar kebutuhan kVA
2.
Penurunan Efisiensi penyaluran daya
3.
Memperbesar rugi-rugi panas kawat dan peralatan
4.
Mutu listrik menjadi rendah karena adanya drop tegangan
Untuk alasan kerugian akibat penurunan faktor daya (PF) inilah, penyedia layanan listrik, PLN, menetapkan denda VAR, dalam usaha untuk menghimbau konsumennya agar ikut berkontribusi menjaga faktor daya pada kondisi idealnya.
Adapun perhitungan kelebihan pemakaian kVARH dalam rupiah dapat dilakukan dengan menggunakan rumus sbb :
[ B - 0,62 ( A1 + A2 ) ] Hk
dimana :
B = pemakaian k VARH
A1= pemakaian kWH WPB
A2 = pemakaian kWH LWB
Hk = harga kelebihan pemakaian kVARH
II. Perbaikan Faktor Daya atau Cos φ dan Perhitungan Kompensasi Daya Reaktif
Salah satu cara untuk memperbaiki faktor daya adalah dengan memasang kompensasi kapasitif menggunakan kapasitor. Pada konsumen level industri istilah ini lebih dikenal dengan sebutan pemasangan power factor correction (PFC). Pemasangan PFC disini sama artinya dengan pemasangan PF controller dan capacitor bank (kumpulan (kumpulan dari kapasitor-kapasitor yang dipasang secara paralel) . Kapasitor adalah peralatan listrik yang bisa menghasilkan daya reaktif yang diperlukan oleh konsumen sehingga aliran daya reaktif di saluran bisa berkurang. Dengan kata lain, kapasitor bermanfaat untuk menaikkan faktor-daya. Dengan memasang kapasitor, konsumen besar bisa terhindar dari tambahan tagihan listrik karena daya reaktif yang berlebih. Semakin mahalnya tarif listrik dan semakin tingginya keinginan untuk mengoperasikan peralatan secara efisien, menyebabkan penggunaan kapasitor semakin banyak dan meluas. Idealnya, kapasitor dipasang di dekat peralatan yang memerlukan daya reaktif sehingga tidak perlu terjadi adanya aliran daya reaktif melalui kabel, trafo, atau peralatan lainnya. II.1
PF co controll ntroll er
Fungsi PF controller adalah adalah untuk mengatur switching step-step capacitor bank sesuai sesuai dengan nilai kompensasi daya reaktifnya (Q c) yang diperlukan untuk mencapai target faktor daya (PF) idealnya atau yang telah ditentukan. PF controller bekerja berdasarkan sensing parameter yang disebut C/k faktor yang diperoleh dari input tegangan dan arus. Ada 2 cara untuk mensetting faktor C/k, yaitu secara automatic dan manual. Cara automatic mensetting C/k dapat dilakukan dengan cara mengaktifkan mode automatic pada perhitungan C/k pada PF controller. Cara setting ini akan tergantung pada 4 parameter, yaitu :
Nilai tegangan kerja kapasitor Un Skala arus (rasio CT yang dipakai)
Konfigurasi jaringan, 3 phasa atau 1 phasa
Rating kapasitor step pertama
PF controller secara otomatis akan mengeset nilai C/k apabila ada perubahan pada 4 parameter diatas. Untuk cara manual dapat dilakukan dengan mengacu pada perhitungan berikut :
dimana,
Q = reactive 3-phase power of one step (kVAR)
U = system voltage (V)
k = CT ratio
II.2 Capa Capas sitor Bank
Capacitor bank adalah kumpulan kapasitor yang digunakan untuk memberikan kompensasi
reactive power (Qc). Kebutuhan kompensasi reactive power (Qc) yang dibutuhkan untuk mencapai power factor (p.f) dapat dihitung berdasarkan formula :
dimana :
Qc
= kompensasi reactive power yang dibutuhkan (kVAR)
P
= active power (kW)
cos φ1 = power factor (p.f) lama
cos φ2 = power factor (p.f) baru atau target
Perhitungan ini juga dapat digambarkan pula dalam segitiga daya pada Gambar 2.
Gambar 2. Segitiga Daya Kompensasi KVAR II.2.1 Proses Kerja Kapasitor Kapasitor
Kapasitor yang akan digunakan untuk meperbesar pf dipasang paralel dengan rangkaian beban. Bila rangkaian itu diberi tegangan maka elektron akan mengalir masuk ke kapasitor. Pada saat kapasitor penuh dengan muatan elektron maka tegangan akan berubah. Kemudian elektron akan ke luar dari kapasitor dan mengalir ke dalam rangkaian yang memerlukannya dengan demikian pada saaat itu kapasitor membangkitkan daya reaktif. Bila tegangan yang berubah itu kembali normal (tetap) maka kapasitor akan menyimpan kembali elektron. Pada saat kapasitor mengeluarkan elektron (Ic) berarti sama juga kapasitor menyuplai daya treaktif ke beban. Keran beban bersifat induktif (+) sedangkan daya reaktif bersifat kapasitor (-) akibatnya daya reaktif yang berlaku menjadi kecil.
II.2.2 Pemasangan Kapasitor
Kapasitor yang akan digunakan untuk memperkecil atau memperbaiki PF penempatannya ada dua cara :
1. Terpusat kapasitor ditempatkan ditempatkan pada: pada:
(a) Sisi primer atau sekunder transformator
(b) Pada bus pusat pengontrol
2. Cara terbatas kapasitor kapasitor ditempatkan ditempatkan
(a) Feeder kecil
(b) Pada rangkaian cabang
(c) Langsung pada beban
III. Perawatan Capasitor Bank III.1 Perawatan Fisik
Kapasitor yang digunakan untuk memperbaiki PF supaya tahan lama tentunya harus dirawat secara teratur. Dalam perawatan itu perhatian harus dilakukan pada tempat yang lembab yang tidak terlindungi dari debu dan kotoran. Sebelum melakukan pemeriksaan pastikan bahwa kapasitor tidak terhubung lagi dengan sumber. Kemudian karena kapasitor ini masih mengandung muatan berarti masih ada arus/tegangan listrik maka kapasitor itu harus dihubung singkatkan supaya muatannya hilang. Adapun jenis pemeriksaan yang harus dilakukan meliputi :
Pemeriksaan kebocoran
Pemeriksaan kabel dan penyangga
Pemeriksaan isolator
III.2
Proteksi Kapasitor dari Gangguan Harmonisa Frekuesi Tinggi
Sedikit orang yang memahami bahwa kapasitor mempunyai impedansi atau hambatan yang rendah pada frekuensi tegangan yang tinggi. Atau dengan kata lain apabila gelombang tegangan dan arus listrik mengandung harmonisa frekuensi tinggi, maka arus listrik cenderung mengalir melalui rangkaian yang hambatannya rendah, yaitu kapasitor yang terpasang ini.
Semakin banyaknya penggunaan perangkat elektronika daya seperti inverter untuk menaikkan efisiensi peralatan industri, penggunaan ballast elektronik untuk meningkatkan efisiensi lampu, dan penggunaan penyearah untuk memasok sumber daya searah membuat bentuk gelombang tegangan dan arus berubah menjadi non-sinusoidal. Suatu besaran yang digunakan untuk menggambarkan seberapa jauh suatu gelombang tidak berbentuk sinusoidal dinyatakan dengan besaran harmonisa. Arus harmonisa adalah arus listrik yang frekuensinya mengandung kelipatan bulat dari frekuensi dasarnya, dalam hal ini PT. PLN menggunakan frekuensi dasar sebesar 50 Hz. Arus harmonisa yang banyak muncul muncul akibat penggunaan alat-alat alat-alat elektronika daya adalah arus harmonisa yang mempunyai frekuensi 150, 250, dan 350 Hz. Di banyak bangunan modern, kandungan arus harmonisa yang mengalir di jaringan listrik bisa mencapai lebih dari 30%.
Impedansi atau hambatan dari kapasitor berubah sesuai dengan frekuensi arus listrik yang mengalir melalui kapasitor. Jika hambatan kapasitor mempunyai nilai yang sama dengan hambatan jaringan sumber maka tercapailah suatu kondisi yang disebut resonansi. Pada kondisi resonansi, hambatan total sistem menjadi nol. Kondisi ini mirip dengan kondisi rangkaian pendek yang membahayakan kapasitor dan peralatan lainnya. Kondisi inilah yang sering menyebabkan rusaknya kapasitor dan peralatan lainnya.
Kapasitor sering dilalui arus lebih pada harmonisa frekuesi tinggi. Karena kapasitor biasanya berisi minyak, kapasitor akan mudah terbakar. Kejadian inilah yang seri ng memicu banyak kebakaran di industri dan bangunan modern.
Untuk mengatasi masalah terbakarnya kapasitor karena adanya arus harmonisa, bermacam cara sederhana bisa dilakukan. Cara pertama yang umum ditawarkan oleh banyak pabrik pembuat kapasitor adalah dengan memasang induktor secara seri dengan kapasitor untuk mencegah mengalirnya arus harmonisa melalui kapasitor. Cara ini cukup efektif tetapi menyebabkan biaya pemasangan kapasitor menjadi mahal.
Cara lain yang paling sederhana dapat dilakukan untuk mengatasi masalah ini adalah tentu saja menjauhkan pemasangan kapasitor dari posisi beban yang diperkirakan banyak menghasilkan harmonisa. Cara ini sering sekali bisa dilakukan tanpa banyak mengeluarkan biaya tambahan.
Secara umum, pemasangan kapasitor tidak mengkhawatirkan jika :
(i) kapasitas peralatan elektronik yang diperkirakan menghasilkan harmonisa tidak lebih dari 30% kapasitas sumber, dan
(ii) besar kapasitor yang dipasang tidak lebih dari 50% kapasitas sumber.
Jika penggunaan peralatan elektronik sangat banyak dan kapasitor yang akan dipasang besar maka suatu studi khusus tentang kemungkinan terjadinya resonansi harus dilakukan untuk mencegah terjadinya kebakaran. Di banyak bangunan modern yang penggunaan peralatan elektroniknya sangat banyak, peluang terjadinya resonansi sangat tinggi sehingga studi semacam ini menjadi sangat sering diperlukan. Dengan melakukan studi ini diharapkan kebakaran yang menyebabkan kerugian ratusan milyar rupiah bisa dicegah.
Artikel lainnya tentang permasalahan di dunia kelistrikan dapat dilihat disini. Du kung F endy Sutri Sutri sna untu k tetap tetap berbagi berbagi dalam artikel ketenagalistri ketenagalistri kan I ndone ndones sia dengan dengan kl ik l ink LI KE, COM COM M ENT & SH ARE di halaman halaman face facebo book ok ini -> Catata Catatan n F endy Sutri sna
IV. Daftar Pustaka Pustaka :
1.
Saiful Adib, Evaluasi Kelayakan Capacitor Bank
2.
Arwindra Rizqiawan, Memahami Faktor Daya
3.
Pekik Argo Dahono, Kapasitor : bermanfaat sekaligus berbahaya
4.
PERATURAN MENTERI ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL TENTANG TARlF TENAGA LlSTRlK YANG DlSEDlAKAN OLEH PERUSAHAAN PERSEROAN (PERSERO) PT PERUSAHAAN LlSTRlK NEGARA
5.
Diskusi Milis Elektro ITB 2004
http://indone5ia.wordpress.com/2011/05/14/192/ http://dunia-listrik.blogspot.com/2008/12/perbaikan-faktor-daya-menggunakan.html
