38 rugi penguat. Rugi-rugi tembaga kumparan jangkar P
SCL
= 3
I
A 2
.
R
A
pada umumnya dihitung dari tahanan arus searah kumparan jangkar pada suhu 75
Gambar 2.25 Diagram Aliran daya Generator sinkron
Dari gambar 2.25 dapat dilihat bahwa persamaan 2.39 di bawah ini: …….. 2.39
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 2.39 dapat disimpulkan semakin baik faktor daya, maka efisiensi yang
dihasilkan juga semakin baik. [1]
2.11 Pengaruh Faktor Daya Terhadap Regulasi dan Efisiensi
Adapun faktor yang menjadi keunggulan generator sinkron dibandingkan dengan generator yang lain adalah tingkat regulasi tegangan VR adalah suatu
ukuran kemampuan dari sebuah generator untuk menjaga tegangan terminal tetap konstan walaupun terjadi perubahan beban. Regulasi tegangan dapat didefenisikan
dengan persamaan 2.40
Universitas Sumatera Utara
39 .............2.40
Dimana: E
f
= Tegangan terminal generator pada saat beban nol Vt = Tegangan terminal generator pada saat beban penuh [volt]
Seperti halnya dengan mesin-mesin listrik lainnya, maupun transformator, maka efisiensi generator sinkron dapat dituliskan sebagai persamaan 2.41.
............2.41 dimana :
P
in
=
P
out
+ Σ
rugi P P
out
= daya keluaran
P
in
= daya masukan
2.12 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.
Universitas Sumatera Utara
40
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 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 2.26 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 2.26. 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. [5]
Universitas Sumatera Utara
41 Besarnya daya reaktif yang diperlukan untuk mengubah faktor daya dari
cos φ
1
menjadi cos φ
2
dapat ditentukan dengan persamaan 2.42 ΔQ = P
Tan φ
1
– φ
2
VAR ...................... 2.42
Gambar 2.27 Perbaikan Faktor Daya
Kemudian besar nilai kapasitornya dapat dihitung dengan persamaan 2.43 ………. 2.43
Dimana : φ
1
: adalah faktor daya sebelum diperbaiki φ
2
: adalah faktor daya sesudah diperbaiki ΔC
perfasa
: Besar nilai kapasitor perfasa ΔQ : Jumlah daya reaktif yang dibutuhkan untuk memperbaiki faktor daya VAR
Bertambahnya beban yang dilayani generator identik dengan bertambahnya daya nyata atau daya reaktif yang mengalir dari generator. Maka pertambahan beban
akan menambah arus saluran yang mengalir dari generator, pertambahan arus saluran ini akan mempengaruhi nilai tegangan terminal Vt. hal yang berpengaruh
terutama oleh factor daya beban, seperti pada Gambar 2.28 , diperlihatkan diagram fasor untuk penambahan beban dengan faktor daya tertinggal, faktor daya
Universitas Sumatera Utara
42 satu, dan faktor daya terdahulu, dimana Vt adalah tegangan terminal setelah
beban dengan faktor daya yang sama ditambahkan, dan Vt menyatakan tegangan terminal pada saat awal.
a
b
c Gambar 2.28 Perubahan fasor untuk berbagai beban yang berubah a Induktif,
b Resistif, c Kapasitif.
Universitas Sumatera Utara
43 Terlihat bahwa untuk beban induktif, pertambahan beban akan
mengurangi tegangan terminal akan mengecil. Begitu juga jika beban resistif ditambahkan maka tegangan terminal juga akan mengecil. Jika beban kapasitif
ditambahkan, maka tegangan terminal cenderung membesar. [8]
2.13 Regulasi Tegangan
