Keterangan : MVA = Daya semu Watt.
MW = Daya aktif Watt. MVar = Daya reaktif Watt.
MVar
c
= Ijeksi daya reaktif dari kapasitor Watt.
2.6 Bagaimana Kapasitor Memperbaiki Faktor Daya
5,6
Sebagaiman diketahui membangkitkan daya reaktif pada pusat pembangkit tenaga dan menyalurkannya kepusat beban yang jaraknya jauh, sangatlah tidak
ekonomis. Hal ini dapat diatasi dengan meletakan kapasitor pada pusat beban. Gambar berikut menunjukkan cara perbaikan faktor daya untuk sistem tersebut.
Seperti ditunjukan pada gambar, kapasitor menarik daya reaktif leading dan mensuplay daya reaktif lagging.
P P
Q
1
Q
c
Q
2
= Q
1
- Qc
Sumber
Beban Q
1
Q
2
Q
C
S
1
S
2
P φ
1
φ
2
b a
Gambar 2.11 Perbaikan faktor daya dengan kapasitor
Anggap bahwa beban di suplay dengan daya nyata P, daya reaktif Q
1
, dan daya semu S
1
pada faktor daya lagging sebesar :
1
S P
Cos =
ϕ
1 2
2 1
2 1
Q P
P Cos
+ =
ϕ …………………..……………...……… 2.66
Bila kapasitor shunt sebesar Qc kVA dihubung ke beban, faktor daya akan diperbaiki dari cos φ
1,
cos φ
2
dimana :
Universitas Sumatera Utara
2 2
S P
Cos =
ϕ
1 2
2 2
2 2
Q P
P Cos
+ =
ϕ …………………..……………....……… 2.67
[ ]
1 2
2 2
1 2
Q Q
P P
Cos −
+ =
ϕ ………………...……..………… 2.68
Dari Gambar 2.11 dapat dilihat bahwa dengan daya reaktif sebesar Qc maka daya semu dan daya reaktif berkurang masing–masing dari S
1
kVA ke S
2
kVA dan dari Q
1
kVAR ke Q
2
kVAR. Dengan berkurangnya arus reaktif maka akan mengurangi arus total, dan akhirnya mengurangi rugi–rugi daya.
Untuk menanggulangi masalah–masalah yang ditimbulkan beban induktif tersebut maka pada rangkaian listrik dengan beban induktif dipasang kapasitor daya
paralel. Berikut ini ilustrasi bagaimana kapasitor membantu generator memberikan daya reaktif yang akan disuplay pada beban induktif.
2.7 Hubungan Kapasitor Dengan Daya Reaktif
6
Daya aktif Daya reaktif
Generator Beban
induktif Keadaan tanpa kapasitor
Daya aktif Generator
Beban induktif
C Daya aktif
Keadaan dengan kapasitor
Gambar 2.12 Keadaan Tanpa dan Sesudah Pemasangan Kapasitor
Sebelum pemasangan kapasitor : fasa
tiga per
I V
P
R R
L L
R R
Θ =
−
cos 3
…...…....…… 2.69 fasa
tiga per
I V
Q
R R
L L
R R
Θ =
−
sin 3
…...…..…..… 2.70
Universitas Sumatera Utara
Setelah pemasangan kapasitor paralel sudut faktor daya pada jepitan beban berubah menjadi
Θ
΄ R
, Gambar 2.13.
P
R
= V
R L – N
I
R cos
Θ
R
C
A B
E Q
R
= V
R L – N
I
R sin
Θ
R
I
R
Q
C
D V
R L – N
I
R
Θ
R
Θ
R
Gambar 2.13
Perbaikan Faktor Daya Dengan Kapasitor Paralel
Dari Gambar 2.13. dapat dituliskan :
CA = P
R
tan Θ
R
per fasa CD = P
R
tan Θ΄
R
per fasa AD = QC =
P
R
tan Θ
R
- tan Θ΄
R
per fasa Bila I
C
arus pada kapasitor statis :
N L
R C
V wC
I
−
= ..………...…….……………...… 2.71
Jadi daya reaktif kapasitor adalah :
2 N
L R
C N
L R
C
V wC
I V
Q
− −
= =
.…..…………...… 2.72 Dan besar kapasitor per fasa :
2 1
1
tan tan
N L
R R
R fasa
R
V w
P C
−
Θ −
Θ =
..……......………...… 2.73 Untuk tiga fasa maka daya reaktif total dari kapasitor :
2 3
3
L L
R C
fasa
V wC
Q Q
−
= =
……………..…..…...… 2.74 atau besar kapasitor per fasa :
2 3
L L
R fasa
V w
Q C
−
= …………………………………..… 2.75
Universitas Sumatera Utara
Dari gambar terlihat akibat dari pemasangan kapasitor, beban induktif yang tenaga listrik disuplay oleh generator. Sebelum kapasitor terpasang daya aktif dan daya
reaktif sepenuhnya disuplay dari generator, akibatnya daya semu kapasitas dari generator menjadi besar. Setelah kapasitor terpasang, seluruh atau sebagian besar dari
daya reaktif yang diperlukan beban induktif disuplai oleh generator, dengan demikian tugas generator yang kini mensuplai daya aktif saja menjadi ringan, dengan demikian
daya semu kapasitasnya menjadi kecil.
Universitas Sumatera Utara
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM
POWER SYSTEM SIMULATION ENGINEERING PSSE VERSI 31.0.0
3.1 Umum
PSSE Power System Simulation Engineering merupakan suatu program yang menampilkan secara GUI Graphical User Interface tentang analisa sistem tenaga
listrik. Tujuan program PSSE dibuat adalah untuk mempermudah perhitungan dan analisa sistem tenaga pada sistem yang besar, dengan jumlah bus tidak terbatas.
Sistem Sumatera Bagian Utara adalah sistem interkoneksi 150 kV dalam kendali operasi Unit Pengatur Beban Sumatera Bagian Utara sebagai operator sistem di bawah
PLN Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban Sumatera, meliputi 5 Sektor Pembangkitan PLN Pembangkitan Sumatera Bagian Utara Belawan, Medan, Pandan, Lueng Bata, dan
Labuhan Angin, serta 3 Unit Pelayanan Transmisi PLN Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban Sumatera Medan, Pematang Siantar dan Banda Aceh yang melayani distribusi
PLN Wilayah Sumatera Utara dan Wilayah Nanggroe Aceh Darussalam. Sistem Sumbagut juga terinterkoneksi dengan sistem tenaga listrik lain, yaitu
Sistem 275 kV PT Inalum, terhubung melalui IBT 2×40 MVA GI Kuala Tanjung, yang beroperasi merealisasikan transfer export-import energi antara
PLN-Inalum dengan skema net-zero balance energy-swap.
3.2 Prosedur dan Cara Menggunakan PSSE
Pada Gambar 3.1 merupakan diagram alir cara menggunakan PSSE yaitu:
Universitas Sumatera Utara
