20 tidak terpisahkan dari keseluruhan aktivitas manajemen yang sedang berjalan pada
suatu organisasi [12].
2.5 Pengaruh Kualitas Daya Listrik Terhadap Penghematan Energi Listrik
Kualitas daya listrik adalah suatu konsep yang memberikan gambaran tentang baik atau buruknya mutu daya listrik akibat adanya beberapa jenis
gangguan yang terjadi pada sistem kelistrikan [15]. Permasalahan yang berkaitan dengan kualitas daya diantaranya adalah fluktuasi tegangan, harmonisa yang
mencakup Total Harmonic Distortion THD, Individual Harmonic Distortion IHD, dan K-Factor. Hal lain yang berkaitan dengan kualitas daya yaitu sag,
swell, transient, variasi frekuensi, ketidakseimbangan tegangan, ketidakseimbangan arus pada sistem tiga fasa, beban induktif yang berdampak
pada turunnya faktor daya, efisiensi beban rendah dan sebagainya. Masalah kualitas daya listrik ini dapat menimbulkan kerugian-kerugian seperti: kesalahan
operasi peralatan, menaikkan arus netral pada jaringan bintang, menimbulkan rugi energi yang lebih besar, juga kerugian lainnya, sehingga penurunan kualitas daya
dapat dikatakan sebagai salah satu komponen pemborosan energi listrik pada aspek teknis [16].
2.5.1 Faktor Daya
Faktor daya adalah ukuran keefektifan sebuah peralatan dalam mengubah arus dan tegangan menjadi daya aktif atau daya yang berguna. Faktor daya
merupakan persentase dari total daya semu yang diubah menjadi daya aktif atau daya yang berguna. Faktor daya sebesar 0,8 menunjukkan 80 dari daya semu
diubah menjadi daya yang berguna [16].
21
Faktor dayatermasuk dalampembahasankualitas dayakarena beberapa alasan
. Yang menjadi masalah kualitas daya adalah faktor daya rendah yang dapat
menyebabkan kegagalan peralatan.
Selain itu,konsumen yang memiliki faktor daya rendah akan menanggung biaya energi listrik yang lebih tinggi
karena penyedia tenaga listrik memberi denda kepada konsumen yang memiliki faktor daya rendah. Di
Indonesia, PLN mengenakan denda bagi para konsumen yang memiliki faktor daya kurang dari 85. Hal ini karena penyedia listrik PLN harus menyediakan
daya kompleks kVA yang lebih besar untuk memenuhi kebutuhan energi listrik untuk daya aktif kW yang tetap apabila faktor dayanya rendah [16].
Peningkatan faktor daya dapat dilakukan dengan pemasangan kapasitor parallel pada sisi beban. Perbaikan tersebut dapat dijelaskan melalui Gambar 2.3
dibawah ini:
Gambar 2.3 Perbaikan Faktor Daya
φ
1
φ
2
Xc
2
X
1
X
2
Xc
1
X
L
Z
1
Z
2
R
22 Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa dengan menambahkan kapasitor
maka komponen X
L
induktif akan tereduksi sehingga cos φ faktor daya akan
meningkat. Faktor daya dapat dirumuskan sebagai berikut:
Faktor daya PowerFactor = Cos φ =
� �
2.11
2.5.2 Harmonisa
Harmonisa didefenisikan sebagai gelombang-gelombang sinus arus dan tegangan yang mempunyai frekuensi kelipatan bilangan bulat dari frekuensi
fundamentalnya. Dalam menganalisis harmonisa terdapat beberapa indeks yang penting untuk mengetahui efek dari harmonisa tersebut pada sistem tenaga, yaitu
Individual Harmonic Distortion IHD dan Total Harmonic Distortion THD. a.
Individual Harmonic Distortion IHD Individual harmonic distortion IHD adalah perbandingan antara nilai rms
dari individual harmonisa terhadap nilai rms fundamentalnya. IHD ini berlaku untuk tegangan dan arus. Adapun rumus untuk menghitung IHD pada harmonisa
ke-n adalah sebagai berikut [16]: ���
�
=
�
�
�
1
2.12 Dimana:
In adalah arus pada harmonisa ke-n A I
1
adalah arus fundamental A
23 Misalnya, asumsikan bahwa nilai rms harmonisa ketiga pada beban
nonlinear adalah 20A, nilai harmonisa kelimanya adalah 15A dan nilai fundamentalnya adalah 60 A, maka nilai distorsi arus individual pada harmonisa
ketiga adalah : IHD
3
= 2060 = 0,333 = 33,3 Dan nilai distorsi arus individual pada harmonisa kelima :
IHD
5
= 1560= 0,166 = 25 Menurut standar Institute of Electrical and Electronics Enginers IEEE
IHD
1
akan selalu bernilai 100. b.
Total Harmonic Distortion THD Total harmonic distortion THD adalah perbandingan antara nilai rms
dari seluruh komponen harmonisa terhadap nilai rms fundamentalnya. THD juga berlaku untuk tegangan dan arus. Adapun rumus dari THD adalah:
���
�
=
�∑ �
� 2
∞ �=2
�
1
2.13 Dimana:
V
n
adalah tegangan harmonisa ke-n V V
1
adalah tegangan fundamental V Adapun rumus THD untuk arus adalah sebagai berikut [16]:
���
�
=
�∑ �
� 2
∞ �=2
�
1
2.14 Dimana:
I
n
adalah arus harmonisa ke-n A
24 I
1
adalah arus fundamental A Harmonisa yang dihasilkan harus dibatasi karena jumlah yang besar
harmonisa tersebut dapat merusak peralatan listrik yang terdapat dalam sistem tenaga listrik. Standar harmonisa arus menurut EEC Electrical Energy Code
diperlihatkan pada Tabel 2.2 sebagai berikut:
Tabel 2.2 Standar Harmonisa Arus Menurut EEC
Circuit Current at Rated Load Condition
at 380 V 220 V Maximum Total
Harmonic Distortion THD of Current
I 40 A 20.0
40 A ≤ I 400 A
15.0 400 A
≤ I 800 A 12.0
800 A ≤ I 2000 A
8.0 I
≥ 2000 A 5.0
2.6 Efisiensi Pada Sistem Tata Udara
