P
out
= V
t
I
L
Maka semakin baik faktor daya yang dihasilkan maka daya out put juga semakin besar, dengan kata lain rugi – rugi yang dihasilkan menjadi lebih kecil.
Maka dari Persamaan 3.13 dapat disimpulkan semakin baik faktor daya, maka efisiensi yang dihasilkan juga semakin baik.
cos φ..............................................................................3.14
3.4 Faktor Daya
Dalam sistem listrik ACArus Bolak-Balik ada tiga jenis daya yang dikenal, khususnya untuk beban yang memiliki impedansi Z, yaitu:
Daya semu S, VA Volt Amper Daya aktif P, Watt
Daya reaktif Q, VAR Volt Amper Reaktif Untuk rangkaian listrik AC, bentuk gelombang tegangan dan arus
sinusoida, besarnya daya setiap saat tidak sama. Maka daya 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 yang sebenarnya yang digunakan oleh beban. .
Sedangkan daya semu dinyatakan dengan satuan Volt-Ampere disingkat, VA, menyatakan kapasitas peralatan listrik, seperti yang tertera pada peralatan
generator dan transformator. Pada suatu instalasi, khususnya di pabrikindustri 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 daya yang terpakai sebagai energi pembangkitan flux
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
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 3.7 Segitiga Daya
Faktor daya atau faktor kerja adalah perbandingan antara daya aktif watt dengan daya semudaya total VA, atau cosinus sudut antara daya aktif dan daya
semudaya total lihat Gambar 3.7. 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. Faktor daya menggambarkan sudut phasa antara daya aktif dan daya semu. Faktor daya yang rendah merugikan
karena mengakibatkan arus beban tinggi. Perbaikan faktor daya ini menggunakan kapasitor.
Dalam sebuah sumber arus bolak-balik, bila beban diaplikasikan bersifat resistif murni, maka gelombang tegangan dan arus adalah sefasa seperti
diperlihatkan pada Gambar 3.8
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Gambar 3.8
Beban Resistif
Beban yang bersifat induktif atau kapasitif dapat menggeser titik persilangan nol antara tegangan dan arus. Bila bebannya merupakan beban
induktif persilangan nol gelombang arus muncul beberapa saat setelah persilangan nol gelombang tegangan muncul. Hal ini biasa dikatakan sebagai arus tertinggal.
Gambar 3.9. Beban Induktif
Sebaliknya untuk arus beban yang bersifat kapasitif, persilangan nol gelombang arus akan muncul beberapa saat sebelum persilangan nol gelombang
tegangan. Hal ini biasa dikatakan sebagai arus mendahului.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Gambar 3.10 Beban Kapasitif
Sebuah kapasitor daya atau yang dikenal dengan nama kapasitor bank harus mempunyai daya Qc yang sama dengan daya reaktif dari sistem yang akan
diperbaiki faktor dayanya. Jika keadaan ini dipenuhi, kapasitor bank akan memperbaiki faktor daya menjadi bernilai maksimum faktor daya = 1. Besarnya
daya reaktif yang diperlukan untuk mengubah faktor daya dari cos φ
1
menjadi cos φ
2
∆Q = P dapat ditentukan dengan persamaan 3.15
eff
Tan φ
1
– φ
2
VAR .................................................3.15
Gambar 3.11 Perbaikan Faktor Daya
Kemudian besar nilai kapasitornya dapat dihitung dengan persamaan 3.16 ∆C
perfasa
= ...........................................................3.16
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Dimana :
φ
1
:
φ
adalah faktor daya sebelum diperbaiki
2
: ∆C
adalah faktor daya sesudah diperbaiki
perfasa
∆Q : Jumlah daya reaktif yang dibutuhkan untuk memperbaiki faktor daya VAR
: Besar nilai kapasitor perfasa
3.5 Regulasi Tegangan Generator Sinkron
