DAYA AKTIF, REAKTIF NYATA

  

DAYA AKTIF, REAKTIF & NYATA

MAKALAH

  Diajukan untuk memenuhi salah tugas mata kuliah Teknik Tenaga Listrik

  

Disusun oleh :

  Alto Belly 0806365343 Asep Dadan H 0806365381 Candra Agusman 0806365583 Budi Lukman 0806365513

  

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS INDONESIA

2010

DAFTAR ISI

  I. PENDAHULUAN

  II. PEMBAHASAN

2.1. Dasar Teori

  2.1.1 Pengertian Daya

  2.1.2 Daya Aktif

  2.1.3 Daya Reaktif

  2.1.4 Daya Nyata

  2.1.5 Segitiga Daya

  2.1.6 Faktor Daya

2.2 Sifat Beban Listrik

  2.2.1 Beban Resistif

  2.2.2 Beban Induktif

  2.2.3 Beban Kapasitif

  2.3 Kompensasi Daya

  2.3.1 Metoda Perhitungan Biasa

  2.3.2 Metoda Tabel Kompensasi

  2.3.3 Metoda Diagram

  2.3.4 Metoda Kwitansi PLN

  2.3.5 Metoda Segitiga Daya

  2.4 Cara Pemasangan Kapasitor

  2.4.1 Koneksi Langsung

  2.4.2 Koneksi Tidak Langsung

  III. PERENCANAAN

  3.1 Aplikasi Pada Jaringan Listrik Industri

  IV. EVALUASI

  4.1 Tanya Jawab

  V. KESIMPULAN

  VI. DAFTAR PUSTAKA

  VII. BIOGRAFI

  

PENDAHULUAN

  Dengan semakin tingginya tarif listrik, maka tuntutan efisiensi dalam pemakaian daya listrik adalah menjadi pertimbangan utama. Efisiensi penggunaan daya listrik dipengaruhi oleh banyak faktor. Diantaranya adalah kualitas daya listrik. Kualitas daya listrik sangat dipengaruhi oleh penggunaan jenis-jenis beban tertentu yang mengakibatkan turunnya efisiensi. Jenis-jenis beban yang mempengaruhi kualitas daya listrik adalah beban-beban induktif, seperti; motor induksi, kumparan, ballast, lampu TL. Demikian juga beban-beban non linier seperti; konverter dan inverter untuk drive motor, mesin las, furnace, komputer, ac, tv, lampu TL dan lain-lain. Baban-beban induktif akan menurunkan faktor daya sehingga dapat menyebabkan denda apabila faktor daya kurang dari 0.85 lag, sedangkan beban-beban non linier tersebut menimbulkan harmonisa yang dampaknya akan mempengaruhi kualitas daya, sehingga menimbulkan kerugian - kerugian. Kerugian yang disebabkan oleh harmonisa umumnya adalah berupa :

• Panasnya mesin-mesin listrik karena rugi histerisis dan arus eddy meningkat
• Turunnya torsi motor yang diakibatkan oleh harmonisa urutan negatif
• Kegagalan fungsi relay (kadang-kadang trip sendiri) sehingga mengganggu kontinuitas prod
• Terjadinya resonansi antara kapasitor bank dan generator/trafo yang dapat menyebabkan gangguan-gangguan pada sistem.
• Turunnya efisiensi sehingga menyebabkan rugi daya.
• Kesalahan pembacaan pada meter-meter listrik konvensional seperti kwh meter (tidak berbasis thrue RMS) - Panasnya trafo sehingga menurunkan efiensi maupun bisa menyebabkan terbakarnya trafo.
• Panasnya kabel/kawat netral akibat harmonisa urutan nol sehingga mengganggu sistem instalasi

  Sedangkan gangguan lain adalah gangguan yang disebabkan karena adanya fluktuasi pemakaian beban, terutama untuk beban-beban yang bersifat on/off seperti crane, furnace, pompa, welding dll. Gangguan ini dapat mengakibatkan kerusakan-kerusakan antara lain adalah;

• Kerusakan pada sistem instalasi,
• Terganggunya peralatan lain,
• Terputusnya suplai daya,
• Lepas sinkron, Kerusakan pada prime mover generator, terutama Diesel genset dengan pembebanan sampai 80%, sehingga pada akhirnya akan memperpendek usia pemakaian, seringnya maintenance dan akan memakan biaya pemeliharaan yang cukup besar. Untuk mendapatkan kualitas tenaga listrik yang baik, maka perlu dilakukan langkah-langkah perbaikan kualitas daya.

  

PEMBAHASAN

2.1 Dasar Teori

  2.1.1 Pengertian Daya

  Daya adalah energi yang dikeluarkan untuk melakukan usaha. Dalam sistem tenaga listrik, daya merupakan jumlah energi yang digunakan untuk melakukan kerja atau usaha. Daya listrik biasanya dinyatakan dalam satuan Watt atau Horsepower (HP), Horsepower merupakan satuan daya listrik dimana 1 HP setara 746 Watt atau lbft/second. Sedangkan Watt merupakan unit daya listrik dimana 1 Watt memiliki daya setara dengan daya yang dihasilkan oleh perkalian arus 1 Ampere dan tegangan 1 Volt.

  Daya dinyatakan dalam P, Tegangan dinyatakan dalam V dan Arus dinyatakan dalam I, sehingga besarnya daya dinyatakan : P = V x I P = Volt x Ampere x Cos φ P = Watt

  Gambar 1 Arah aliran arus listrik

  2.1.2 Daya Aktif Daya aktif (Active Power) adalah daya yang terpakai untuk melakukan energi sebenarnya.

  Satuan daya aktif adalah Watt. Misalnya energi panas, cahaya, mekanik dan lain – lain.

  P = V. I . Cos φ L L . P = 3 . V . I Cos φ

  D aya ini digunakan secara umum oleh konsumen dan dikonversikan dalam bentuk kerja.

  2.1.3 Daya Reaktif Daya reaktif adalah jumlah daya yang diperlukan untuk pembentukan medan magnet. Dari

  pembentukan medan magnet maka akan terbentuk fluks medan magnet. Contoh daya yang menimbulkan daya reaktif adalah transformator, motor, lampu pijar dan lain – lain. Satuan daya

  Q = V.I.Sin φ L L. Q = 3 . V . I Sin φ

2.1.4 Daya Nyata

  Daya nyata (Apparent Power) adalah daya yang dihasilkan oleh perkalian antara tegangan rms dan arus rms dalam suatu jaringan atau daya yang merupakan hasil penjumlahan trigonometri daya aktif dan daya reaktif. Satuan daya nyata adalah VA.

  Gambar 2 Penjumlahan trigonometri daya aktif, reaktif dan semu S = P + jQ, mempunyai nilai/ besar dan sudut S = S φ _{2 2} S = √P + √Q φ

  Untuk mendapatkan daya satu phasa, maka dapat diturunkan persamaannya seperti di bawah ini : S = P + jQ

  Dari gambar 2 terlihat bahwa P = V.I Cos φ Q = V. I Sin φ maka :

  1φ

  S = V. I. Cos φ + j V. I Sin φ

  1φ

  S = V. I. (Cos φ + j Sin φ)

  1φ j φ

  S = V. I. e

  1 φ

  S = V. I φ

  1 φ

  S = V. I * Sedangkan untuk rangkaian tiga phasa mempunyai 2 bentuk hubungan yaitu : Hubungan Wye (Y) Gambar 3 Hubungan bintang dimana :

  RS RT ST L

  V = V = V = V ; Tegangan antar phasa

  RN SN TN P

  V = V =V = V ; Tegangan phasa

  R S T L P

  I = I = I = I (I ) ; Arus phasa /Arus saluran

  L P

  Bila I adalah arus saluran dan I adalah arus phasa, maka akan berlaku hubungan :

  L P

  I = I

  L P

  V = 3 V Hubungan Delta (∆)

  Gambar 4 Hubungan delta Di mana :

  RS ST TR P

  I = I = I = I ; Arus phasa

  R S T L

  I = I =I = I ; Arus saluran

  RS ST TR L P

  V = V = V = V (V ) ; Tegangan antar phasa

  L P

  Bila V adalah tegangan antar phasa dan V adalah tegangan phasa maka berlaku hubungan :

  L P

  V = V

  L P

  I = 3 . I Dari kedua macam rangkaian di atas, untuk mendapatkan daya tiga phasanya maka dapat digunakan rumus :

  (3) L L

  S = 3 . V . I Segitiga daya merupakan segitiga yang menggambarkan hubungan matematika antara tipe- tipe daya yang berbeda (Apparent Power, Active Power dan Reactive Power) berdasarkan prinsip trigonometri.

  Gambar 4 Diagram faktor daya dimana berlaku hubungan : _{2 2} S = √P + √Q φ P = S / Cos φ Q = S / Sin φ

2.1.6 Faktor Daya

  Faktor daya (Cos ) dapat didefinisikan sebagai rasio perbandingan antara daya aktif (Watt) dan daya nyata (VA) yang digunakan dalam sirkuit AC atau beda sudut fasa antara V dan I yang biasanya dinyatakan dalam cos φ .

  Faktor Daya = Daya Aktif (P) / Daya Nyata (S) = kW / kVA

  = V.I Cos φ / V.I = Cos φ

  Faktor daya mempunyai nilai range antara 0 – 1 dan dapat juga dinyatakan dalam persen. Faktor daya yang bagus apabila bernilai mendekati satu.

  Tan φ = Daya Reaktif (Q) / Daya Aktif (P) = kVAR / kW karena komponen daya aktif umumnya konstan (komponen kVA dan kVAR berubah sesuai dengan faktor daya), maka dapat ditulis seperti berikut :

  Daya Reaktif (Q) = Daya Aktif (P) x Tan φ sebuah contoh, rating kapasitor yang dibutuhkan untuk memperbaiki faktor daya sebagai berikut : Daya reaktif pada pf awal = Daya Aktif (P) x Tan φ ¹ Daya reaktif pada pf diperbaiki = Daya Aktif (P) x Tan φ ² sehingga rating kapasitor yang diperlukan untuk memperbaiki faktor daya adalah : Beberapa keuntungan meningkatkan faktor daya : # Tagihan listrik akan menjadi kecil (PLN akan memberikan denda jika pf lebih kecil dari 0,85) # Kapasitas distribusi sistem tenaga listrik akan meningkat # Mengurangi rugi – rugi daya pada sistem # Adanya peningkatan tegangan karena daya meningkat.

  Jika pf lebih kecil dari 0,85 maka kapasitas daya aktif (kW) yang digunakan akan berkurang. Kapasitas itu akan terus menurun seiring dengan menurunnya pf sistem kelistrikan. Akibat menurunnya pf maka akan timbul beberapa persoalan diantaranya : # Membesarnya penggunaan daya listrik kWH karena rugi – rugi # Membesarnya penggunaan daya listrik kVAR # Mutu listrik menjadi rendah karena jatuh tegangan (voltage drops)

  Denda atau biaya kelebihan daya reaktif dikenakan apabila jumlah pemakaian kVARH yang tercatat dalam sebulan lebih tinggi dari 0,62 jumlah kWH pada bulan yang bersangkutan sehingga pf rata – rata kurang dari 0,85. sedangkan perhitungan kelebihan pemakaian kVARH dalam rupiah menggunakan rumus sebagi berikut :

  Kelebihan pemakaian kVARH = [ B – 0,62 ( A ^{1 + A 2 )] Hk} dimana : B = pemakaian kVARH ₁ A = pemakaian kWH WPB

  A ^{2 = pemakaian kWH LWBP} Hk = harga kelebihan pemakaian kVARH

  Gambar 5 Hubungan daya aktif, reaktif dan kapasitansi Seperti terlihat pada gambar 5, daya reaktif yang dibutuhkan oleh induktansi selalu mempunyai beda fasa 90° dengan daya aktif. Kapasitor menyuplai kVAR dan melepaskan energi reaktif yang dibutuhkan oleh induktor. Ini menunjukan induktansi dan kapasitansi mempunyai beda fasa 180°. Beberapa strategi untuk koreksi faktor daya adalah : # Meminimalkan operasi dari beban motor yang ringan atau tidak bekerja # Menghindari operasi dari peralatan listrik diatas tegangan rata – ratanya # Mengganti motor – motor yang sudah tua dengan energi efisien motor. Meskipun dengan energi efisien motor, bagaimanapun faktor daya diperngaruhi oleh beban yang variasi. Motor ini harus dioperasikan sesuai dengan kapasitas rat – ratanya untuk memperoleh faktor daya tinggi. # Memasang kapasitor pada jaringan AC untuk menurunkan medan dari daya reaktif.

  Selain itu, pemasangan kapasitor dapat menghindari : # Trafo kelebihan beban (overload), sehingga memberikan tambahan daya yang tersedia # Voltage drops pada line ends # Kenaikan arus / suhu pada kabel, sehingga mengurangi rugi – rugi.

  Untuk pemasangan Capasitor Bank diperlukan : # Kapasitor, dengan jenis yang cocok dengan kondisi jaringan # Regulator, dengan pengaturan daya tumpuk kapasitor (Capasitor Bank) otomatis # Kontaktor, untuk switching kapasitor # Pemutus tenaga, untuk proteksi tumpuk kapasitor.

  Pada gambar 6, segitiga daya menunjukan faktor daya 0,70 untuk 100 kW (daya aktif) beban induktif. Daya reaktif yang dibutuhkan oleh beban adalah 100 kVAR. Dengan memasang 67 kVAR kapasitor, daya nyata akan berkurang dari 142 menjadi 105 kVA. Hasilnya terjadi penurunan arus 26% dan faktor daya meningkat menjadi 0,95.

  Energi listrik digunakan berbanding lurus dengan biaya produksi yang dikeluarkan. Semakin besar energi listrik yang digunakan maka semakin besar biaya produksi yang dibutuhkan. Dengan menggunakan power monitoring system dapat diketahui pemakaian energi listrik dan kondisi energi listrik dari peralatan listrik sehingga menigkatkan efisiensi dari energi listrik yang digunakan dalam pekerjaan dan meminimalkan rugi – rugi pada sistem untuk penyaluran energi listrik yang lebih efisien dari sumber listrik ke beban.

  Gambar 6 Kompensasi daya reaktif Faktor daya terdiri dari dua sifat yaitu faktor daya “leading” dan faktor daya “lagging”. Faktor daya ini memiliki karakteristik seperti berikut : Faktor Daya “leading”

  Apabila arus mendahului tegangan, maka faktor daya ini dikatakan “leading”. Faktor daya

  

leading ini terjadi apabila bebannya kapasitif, seperti capacitor, synchronocus generators,

synchronocus motors dan synchronocus condensor.

  Gambar 7 Faktor daya “leading” Gambar 8 Segitiga daya untuk beban kapasitif

  Faktor Daya “lagging” Apabila tegangan mendahului arus, maka faktor daya ini dikatakan “lagging”. Faktor daya lagging ini terjadi apabila bebannya induktif, seperti motor induksi, AC dan transformator.

  Gambar 9 Faktor daya “lagging” Gambar 10 Segitiga daya untuk beban induktif

2.2 Sifat Beban Listrik

  Dalam suatu rangkaian listrik selalu dijumpai suatu sumber dan beban. Bila sumber listrik DC, maka sifat beban hanya bersifat resistif murni, karena frekuensi sumber DC adalah nol. Reaktansi induktif (XL) akan menjadi nol yang berarti bahwa induktor tersebut akan short

  

circuit. Reaktansi kapasitif (XC) akan menjadi tak berhingga yang berarti bahwa kapasitif tersebut

  akan open circuit. Jadi sumber DC akan mengakibatkan beban beban induktif dan beban kapasitif tidak akan berpengaruh pada rangkaian. Bila sumber listrik AC maka beban dibedakan menjadi 3 sebagai berikut :

  2.2.1 Beban Resistif

  Beban resistif yang merupakan suatu resistor murni, contoh : lampu pijar, pemanas. Beban ini hanya menyerap daya aktif dan tidak menyerap daya reaktif sama sekali. Tegangan dan arus se-fasa. Secara matematis dinyatakan :

  R = V / I Gambar 11 Arus dan tegangan pada beban resistif

  2.2.2 Beban Induktif

  Beban induktif adalah beban yang mengandung kumparan kawat yang dililitkan pada sebuah inti biasanya inti besi, contoh : motor – motor listrik, induktor dan transformator. Beban ini mempunyai faktor daya antara 0 – 1 “lagging”. Beban ini menyerap daya aktif (kW) dan daya reaktif (kVAR). Tegangan mendahului arus sebesar φ°. Secara matematis dinyatakan :

  X L = 2πf.L Gambar 12 Arus, tegangan dan GGL induksi-diri pada beban induktif

2.2.3 Beban Kapasitif

  Beban kapasitif adalah beban yang mengandung suatu rangakaian kapasitor. Beban ini mempunyai faktor daya antara 0 – 1 “leading”. Beban ini menyerap daya aktif (kW) dan mengeluarkan daya reaktif (kVAR). Arus mendahului tegangan sebesar φ°. Secara matematis dinyatakan :

  X C = 1 / 2πfC Gambar 13 Arus, tegangan dan GGL induksi-diri pada beban kapasitif

2.3 Kompensasi Daya

  Terdapat beberapa cara untuk melakukan koreksi daya reaktif, cara – cara yang biasa digunakan adalah sebagai berikut :

2.3.1 Metoda Perhitungan Biasa

  Data yang diperlukan antara lain adalah daya aktif (kW). Power factor lama (Cos θ ^{1 ) dan}

  Power factor baru (Cos θ ^{2 ). Daya yang diperoleh dari persamaan :}

  S = P / Cos θ ¹ keterangan : S = Daya nyata (kVA) P = Daya aktif (kW)

  Daya reaktif dari pf lama dan pf baru diperoleh dari persamaan : Q L = P Tan θ _B ¹ ₂ Q = P Tan θ keterangan : Q L = Daya reaktif pf lama (kVAR)

  Q B = Daya reaktif pf baru (kVAR) Daya reaktif yang dikompensasi oleh capacitor bank adalah : Q = Q Q - keterangan : Q C = Daya yang dikompensasi kapasitor (kVAR) contoh perhitungan : Data yang diketahui : Daya nyata 22 MVA, Tegangan 20 kV, 3 Phasa, 50 Hz, Cos θ ^{1 = 0.5 lag, Cos θ 2 = 0.95 lag} Perhitungan : Cos θ ₂ ^{1 = 0.5 ----------------------------- Tan θ 1 = 1,732} ₂ Cos θ = 0.95 ---------------------------- Tan θ = 0,3287

  P = S Cos θ ₆ ¹ P = 22 x 10 x Cos 0,5 P = 11 MVA maka :

• Q C = Q L Q B Q C = P [ Tan θ
₆ ^{1 - Tan θ 2 ]} Q C = 11 x 10 [ 1,732 0,3287 ] – Q C = 15, 4363 MVAR

  2.3.2 Metoda Tabel Kompensasi

  Untuk menghitung besarnya daya reaktif dapat dilakukan melalui tabel kompensasi, tabel ini menyajikan suatu data dengan input faktor daya mula – mula sebesar Cos θ ^{1 dan faktor daya yang} diinginkan Cos θ ^{2 maka besarnya faktor pengali dapat dilihat melalui tabel kompensasi. Berikut} data tabel kompensasi :

  Tabel 1 Cos θ Untuk Kompensasi dengan kasus yang sama tetapi diselesaikan dengan Tabel Cos θ Untuk Kompensasi. Data semula adalah : Daya nyata 22 MVA, Tegangan 20 kV, 3 Phasa, 50 Hz, Cos θ ^{1 = 0.5 lag, Cos θ 2 = 0.95 lag} perhitungan : Dari nilai Cos θ ^{1 = 0.5 lag sebelum dan Cos θ 2 = 0.95 lag yang diinginkan maka dilihat dalam Tabel} Cos θ nilainya adalah 1,4. Kemudian tentukan nilai beban daya aktif : P = S Cos θ ₆ ¹ P = 22 x 10 x Cos 0,5

  P = 11 MVA setelah nilai beban aktif diketahui maka tinggal dikalikan dengan hasil pengali yang diperoleh dari Tabel Cos θ, yaitu : P = 11 MVA x faktor pengali P = 11 MVA x 1,4 P = 15,4 MVAR Dari hasil perhitungan yang berbeda didapat diperoleh hasil yang sama.

2.3.3 Metoda Diagram

  Dalam menentukan besarnya kapasitor yang dibutuhkan diperlukan diagram sebelum kompensasi dan sesudah kompensasi. Ditunjukkan dalam gambar 14, sebelum ada perbaikan power Gambar 14 Diagram daya untuk menentukan daya kapasitor faktor, dengan θ ^{1 dan setelah dilakukan perbaikan sesuai yang diinginkan ditunjukkan dengan θ 2.} Maka besar daya kapasitor yang diperlukan adalah :

  Q C = kW [ Tan θ ^{1 - Tan θ 2 ]} Sebagai contoh, power faktor 0,8 lag sebelum diberi kapasitor bank, diinginkan power faktor diperbaiki menjadi 0,9 lag. Daya total yang didapatkan dari PLN sebesar 1100 kVA tidak terpakai semua oleh beban. Besarnya daya yang terpakai sekitar 845 kVA. Maka kapasitas kapasitor bank yang terpakai dapat dihitung sebagai berikut : Perhitungan : Sebelum kompensasi : S = 1100 kVA Cos θ = 0.8 lag ---------------------------- Sin θ = 0,6 Q ^{1 = S x Sin θ 1} Q ^{1 = 1100 x 0,6}

  Q ^{1 = 660 kVAR} Sesudah kompensasi : S = 1100 kVA Cos θ ₂ ^{2 = 0.9 lag ---------------------------- Sin θ} ₂ ^{2 = 0,44}

  Q = S x Sin θ Q ^{2 = 1100 x 0,44} Q ^{2 = 484 kVAR} Kapasitas kapasitor bank adalah : Q C = Q - ^{1 Q 2} Q C = 660 – 484

  Q C = 176 kVAR ≈ 200 kVAR

  2.3.4 Metoda Kwitansi PLN Metoda ini memerlukan data dari kwitansi PLN selama satu periode (misalnya 1 tahun).

  Kemudian data penghitungan diambil dari pembayaran denda kVARH yang tertinggi. Data lain yang diperlukan adalah jumlah pemakaian. Contoh : Suatu pabrik yang beroperasi 8 jam/hari, membayar denda pemakaian kVARH tertinggi pada tahun yang lalu untuk 63504 kVARH. Maka diperlukan capasitor bank dengan nilai : Q C = kVARH tertinggi / waktu pemakaian Q C = 63.504 kVARH / 8 jam x 30 hari Q C = 264,6 kVAR.

  2.3.5 Metoda Segitiga Daya Metoda ini dipakai jika data yang diketahui adalah Daya aktif (P) dan Daya nyata (S).

  Perhitungan metoda ini dilakukan dengan segitiga daya. Contoh : Daya aktif = 1253 kW, Daya nyata 1790 kVA, Cos θ ^{2 = 0.9 lag} Perhitungan : _{1 2 2} Kerugian (kVARH) = √S - √P _{2 2} Q = √1790 - ^{1 √1253}

  Q ^{1 = 1278, 32 kVAR} data Q ^{1 merupakan daya reaktif sebelum diperbaiki. Bila diinginkan Cos θ 2 = 0.9 lag maka besarnya} P ^{2 adalah :} P = P / 0,9 P ^{2 = 1253 / 0,9} P ^{2 = 1392,22 kW} sehingga daya reaktif yang baru adalah : _{2 2} Q ^{2 = √S - √P} _{2 2}

• Q ^{2 = √1790 √1392,22}

  Q ^{2 = 1125,08 kVAR} Jadi, besarnya kapasitas kapasitor yang dibutuhkan adalah : _{1 Q}

• Q C = Q
² Q C = 1278,32 – 1125,08 _C Q = 153, 24 kVar ≈ 150 kVAR

2.4 Cara Pemasangan Kapasitor

  Metoda pemasangan kapasitor dapat dibedakan menjadi 2 cara pemasanga, yaitu :

  2.4.1 Koneksi Langsung Metoda ini digunakan pada beban – beban yang besar dan mantap, contohnya pada motor – motor besar dengan power faktor yang jelek dan beroperasi dalam jangka waktu yang panjang.

  Kapasitor dipasang paralel dengan beban dan dihubungkan dengan kontaktor/switch ON/OFF bersama – sama dengan beban. Metoda ini memiliki keuntungan yaitu menghemat biaya dan tidak memerlukan regulator untuk mengatur kapasitor saat masuk dan keluar.

  Gambar 15 Kapasitor dipasang secara direct connetion

  2.4.2 Koneksi Tidak Langsung Metoda ini digunakan apabila terdapat beban induktif yang bervariasi besarnya di dalam suatu sistem distribusi listrik. Pada metoda ini kapasitor dipasang paralel dengan dengan distribution

  panel atau biasanya dipasang paralel dengan main distribution panel (MDP).

  Beban yang berubah akan menyebabkan suatu over compensation, sehingga harus dipasang suatu alat pengatur power faktor yang diinginkan. Alat ini dinamakan automatic power factor

  Gambar 16 Kapasitor dipasang secara indirect connection

  PERENCANAAN

3.1 Aplikasi Pada Jaringan Listrik Industri

  

EVALUASI

4.1 Tanya Jawab

  4.1.1 Bagaimanakah cara menghitung rekening listrik? Jelaskan! Jawab : Rekening listrik, seperti diketahui, merupakan biaya yang wajib dibayar pelanggan setiap bulan. Ada beberapa komponen dalam menghitung rekening listrik:

  1. Biaya Beban:

  Adalah biaya yang besarnya tetap, dihitung berdasarkan daya kontrak (lihat

   Khususnya untuk golongan tarif H-3, I-4 untuk tanur busur dan I-5 Biaya Beban dihitung berdasarkan pembacaan kVA Max.

  2. Biaya Pemakaian (kWH):

  Adalah biaya pemakaian energi, dihitung berdasarkan jumlah pemakaian energi yang diukur dalam kWh (lihat juga Untuk golongan tarif tertentu, pemakaian energi ini dipilih menjadi dua bagian yaitu:

  1. Pemakaian WBP dan pemakaian LWBP (lihat juga

  2. Untuk golongan tarif R-2 Biaya Pemakaian dihitung berdasarkan sistem blok (

  3. Biaya Kelebihan kVARh:

  Adalah biaya yang dikenakan untuk pelanggan-pelanggan Golongan Tarif S-4, SS-4, U-3, H-2, H-3, I-3, I-4, I-5 dan G-2, jika faktor daya rata-rata bulanan pelanggan kurang dari 0,85 induktif. Besarnya Biaya Kelebihan kVARh ini juga dapat dilihat pada

4. Biaya Pemakaian Trafo/Sewa Trafo:

  Adalah biaya yang dikenakan untuk pelanggan tertentu, yang tidak dapat menyediakan trafo sendiri.

  5. Pajak Penerangan Jalan (PPJ):

  Adalah pajak yang dipungut oleh Pemerintah Daerah (Pemda) berdasarkan Peraturan Daerah (Perda). Besarnya pajak juga ditentukan oleh Perda. Komponen ini disetorkan ke Kas Pemda, dan masuk sebagai Pendapatan Asli Daerah (PAD).

  6. Biaya Materai: Besarnya sesuai dengan peraturan yang berlaku.

• ) - - *6) *9)

  VA 8.080,00 227,00 - 200,00 78,00

  TM 201 kVA ke atas

  6.060,00 WBP=19 4,50 LWBP=1 44,00

  149,00 125,00 58,00

  6. R - 1 Rumah Tangga Kecil

  TR 250 VA s/d 500VA

  3.980,00 *2) - 150,00 45,00

  7. R - 2 Rumah Tangga Sedang

  TR 501 VA s/d 2.200VA

  4.020,00 *3) - 150,00 56,00

  8. R - 3 Rumah Tangga Menengah

  TR 2.201 VA s/d 6.600

  9. R - 4 Rumah Tangga Besar

  124,50 125,005 47,00

  TR 6601 VA ke atas

  8.760,00 309,00 - 200,00 105,00

  10. U - 1 Usaha Kecil TR 250 VA s/d 2.200

  VA 6.260,00 179,50 - 150,00 66,00

  11. U - 2 Usaha Sedang

  TR 2.201 VA s/d 200 kVA

  7.320,00 239,50 - 200,00 77,00

  12. U - 3 Usaha Besar TM 201 kVA ke atas

  5.180,00 WBP=24 0,50 LWBP= 178,00

  187,00 125,00 59,00

  13. U - 4 Sambungan

  5. SS - 4 Badan Sosial Besar, Dikelola Swasta, Untuk Komersial

  5.020,00 WBP=15 8,50 LWBP= 117,50

  

Tabel 3.2Tarif Dasar Listrik 1994

No.

  H) *5) BP

  Golon gan Tarif

  Penjelasan Golongan

  Tarif Sambung an

  TR/TM/T T

  Bata Daya

  Biaya Beban

  (Rp/kVA )

  Biaya Pemakai an

  (Rp/kW

  H) Kelebihan Pem. kVARH

  (Rp/kVAR

  (RP/VA )

  TM 201 kVA ke atas

  UJL (RP/VA)

  1. S - 1 Pemakai Sangat Kecil

  TR s/d 200

  VA

  2. S - 2 Badan Sosial Kecil

  TR 250 VA s/d 2.200 Va

  3.360,00 56,00 - 150,00 31,00

  3. S - 3 Badan Sosial Sedang

  TR 2.201 VA s/d 200kVA

  4.640,00 76,00 - 200,00 43,00

  4. S - $ Badan Sosial Besar

  TR - - 622,00 - - -

  5.760,00 WBP=16 9,50 LWBP =125,50

  4.780,00 109,50 114,00 100,00 39,00

  132,00 200,00 43,00

  20. I - 4 Industri Menengah

  TM 201 kVA keatas

  5.060,00 *4) 122,50 125,00 41,00

  21. I - 5 Industri Besar

  TT 30.000 kVA ke atas

  22. G - 1 Gedung Kantor Pemerintah

  TR 14 kVA s/d 200 kVA

  TR 250 VA s/d 200 kVA

  8.500,00 188,50 - *7) 70,00

  23. G - 2 Gedung Kantor Pemerintah Besar

  TM 201 kVA ke atas

  4.560,00 WBP=17 6,50 LWBP= 130,50

  134,00 125,00 41,00

  KETERANGAN : _{No Gol Tarif Batas Daya Harga Langganan Rp. Per Bulan}

  19. I - 3 Industri Sedang

  TR - - 165,00 - *8) *9)

  16. H - 3 Perhotelan Besar

  14. H - 1 Perhotelan Kecil

  TR 250 VA s/d 99 kVA

  4.600,00 118,00 - *7) 46,00

  15. H - 2 Perhotelan Sedang

  TR 100 kVA s/d 200 kVA

  6.220,00 171,00 171,00 200,00 62,00

  TM 201 kVA ke atas

  4.760,00 93,50 - 200,00 25,00

  5.400,00 WBP=21 2,00 LWBP= 157,00

  164,00 125,005 48,00

  17. I - 1 Industri Rumah Tangga

  TR 450 VA s/d 2.200

  VA 4.080,00 80,50 - 150,00 21,00

  18. I - 2 Industri Kecil

  TR 2.201 VA s/d 13,9 kVA

  24. J Peneranga Jalan Umum

• *2) s/d 60 jam nyala per bulan = Rp. 81,00/kWh

  >60 jam nyala per bulan = Rp. 109,50/kWh

• *3) s/d 60 jam nyala per bulan = Rp. 96,50/kWh

  >60 jam nyala per bulan = Rp. 147,00/kWh

• 4) Untuk pemakaian < 350 jam nyala per bulan :
• Pada WBP = Rp. 142,00/kWh
• Pada LWBP = Rp. 117,50/kWh Untuk pemakaian > 350 jam nyala per bulan : WBP = LWBP = Rp.. 117,50/kWh

1 S-1 *)

  WBP : Waktu Beban Puncak (Pukul 22.00-18.00 WIB) LWBP : Luar Waktu Beban Puncak (Pukul 18.00 -22.00) BP : Biaya Penyambungan UJL : Uang Jaminan Langganan

  ⁶⁰ _{200 175 150} ^{125 75 100 2.150,00 2.750,00 3.550,00 4.500,00} _{5.300,00 6.100,00 6.750,00}

• 5) Dengan faktor daya kurang dari 0,85 (rata-rata per bulan )

  TM : Tegangan Menengah (20kV) TT : Tegangan Tinggi (150 kV)

  4.1.2 Sebutkan golongan pelanggan menurut PT. PLN (PERSERO)? Jawab : Berdasarkan Golongan Tarif Tenaga Listrik itu, maka kita mengenal ada 24 golongan pelanggan PT. PLN (PERSER). Secara lengkap, 24 golongan pelanggan PT. PLN (PERSERO) itu dapat dilihat pada Tabel 3.1 di bawah ini.

NO GOLONGAN TARIF PENJELASAN SISTEM TEGANGAN BATAS DAYA

  2. S - 2 BADAN SOSIAL KECIL TR 250 VA S/D 2200 VA

  17. I - 1

  4.1.3 Tuan Singgodimedjo pelanggan tarif R2 dengan daya tersambung 2200 VA. Stand kWh -

  24. J PENERANGAN JALAN UMUM TR

  23. G - 2 GEDUNG PEMERINTAH BESAR TM 201 KVA KEATAS

  TR 250 VA S/D 200 kVA

  22. G - 1 GEDUNG PEMERINTAH KECIL/SEDANG

  INDUSTRI BESAR TT 30,000 kVA KEATAS

  21. I - 5

  INDUSTRI MENENGAH TM 201 kVA KEATAS

  20. I - 4

  INDUSTRI SEDANG TR 14 kVA S/D 200 kVA

  19. I - 3

  INDUSTRI KECIL TR 2201 VA S/D 13.9 kVA

  18. I - 2

  INDUSTRI RUMAH TANGGA TR 450 VA S/D 2200VA

  16. H - 3 PERHOTELAN BESAR TM 201 kVA KEATAS

  3. S - 3 BADAN SOSIAL SEDANG TR 201 kVA KEATAS

  1. S - 1 PEMAKAI SANGAT KECIL TR S/D 200 VA

  14. H - 1 PERHOTELAN KECIL TR 250 VA S/D 99kVA

  13. U - 4 SAMBUNGAN SEMENTARA TR

  12. U - 3 USAHA BESAR TM 201 kVA KEATAS

  11. U - 2 USAHA SEDANG TR 2201 VA S/D 200 kVA

  10. U - 1 USAHA KECIL TR 250 VA S/D 2200 VA

  9. R - 4 RUMAH TANGGA BESAR TR 6601 VA KEATAS

  TR 2201 VA S/D 6600 VA

  8. R - 3 RUMAH TANGGA MENENGAH

  7. R - 2 RUMAH TANGGA SEDANG TR 501 VA S/D 2200 VA

  6. R - 1 RUMAH TANGGA KECIL TR 250 VA S/D 200 VA

  TM 201 kVA KEATAS

  5. SS - 4 BADAN SOSIAL BESAR DIKELOLA SWASTA UNTUK KOMERSIAL

  4. S - 4 BADAN SOSIAL BESAR TM 201 kVA KEATAS

  15. H - 2 PERHOTELAN SEDANG TR 100kVA S/D 200 kVA

  Meter yang dicatat pada akhir Pebruari 93 adalah 070016, dan yang dicatat bulan sebelumnya adalah 069325. Berapa rekening listrik yang harus dibayar untuk periode tersebut? Jawab : Pemakaian Kwh = Stand meter akhir - Stand meter yang lalu

  = 70016 - 69325 = 691 kWh

  1. Biaya Beban = 2200 VA x Rp. 4.020,-/kVA = 2,2 kVA x Rp. 4.020,-/kVA = Rp. 8.844, dibulatkan = Rp. 8.845,-

  2. Biaya Pemakaian Blok I = 60 jam x 2,2 x Rp. 96,50 = 132 x Rp. 96,50 = Rp. 12.738,- dibulatkan = Rp. 12.740,-

  3. Biaya Pemakaian Blok II=(Pemakaian Total - pemakaian Blok I) x Rp.147,- = (691 - 132) x Rp.147,- = Rp. 82.173,- dibulatkan = Rp. 82.175,- Biaya Beban = Biaya Pemakaian = Rp. 103.760,-

4. Pajak Penerangan Jalan = 3 % x Rp. 103.760,- = Rp. 3.115,-

  5. Biaya Materai = Rp. 5.00,- Total rekening yang harus dibayar = Rp. 107.375,-

  Rekening Listrik Pelanggan Tarif R-2 milik Tuan Singgodimejo

  4.1.4 PT Maju Mundur, pelanggan PT. PLN (PERSERO) tarif I-4, dengan daya 329 kVA dipasok dengan tegangan 380 V/220 V (sewa trafo).

  Data pencatatan stand kWh - Meter dan kVARh - Meter seperti berikut:

• kWh - Meter : LWBP : stand yang lalu = 03465 *) stand akhir = 03531 **) : WBP : stand yang lalu = 00936 *) stand akhir = 00945 **)
• kVARh - Meter stand yang lalu = 01475 *) stand akhir = 01530 **) Faktor meter untuk kWh - Meter dan kVARh - Meter adalah 800.

  Berapa rekening listrik yang harus dibayar untuk periode tersebut?

• ) Lihat rekening bulan sebelumnya
• ) Dibaca pada pengukur bulan ini Jawab :

• - Pemakaian kWh WBP = (945 - 936) x 800 kWh = 7.200 kWh

• - Pemakaian kWh LWBP= (3531 - 3465) x 800 kWh = 52.800 kWh

• - Pemakaian kWh Total= 7.200 kWh + 52.800 kWh = 60.000 kWh

• Pemakaian kVARh = (1530 - 1475) x 800 kVARh = 44.000 kVARh

• - Kelebihan Pemakaian kVARh = (44.000 - 0,62 x 60.000) kVARh= 6.800 kVARh

  1. Biaya Beban = 329.000 VA x Rp. 5.060,-/VA =Rp.1.664.740,-

  2. Biaya Pemakaian kWh LWBP = 52.800 x Rp. 117.50,-/kVA =Rp.6.204.000,-

  3. Biaya Pemakaian kWh WBP = 7.200 x Rp. 142,- =Rp.1.022.400,-

  4. Biaya kelebihan pemakaian kVARh = 6.800 x Rp. 1225,50 =Rp. 833.000,- Biaya Beban + Biaya Pemakaian +Biaya kelebihan kVARh = Rp. 9.724.140,-

  5. Pajak Penerangan Jalan = 3 % x Rp. 9.724.142,-

= Rp. 291.724,20 dibulatkan = Rp. 291.725,-

  6. Sewa Trafo = 329 kVA x Rp. 2.450,-/kVA = Rp. 806.050,-

  7. Biaya materai Rp. 1.000,- Total Rekening Yang harus Dibayar = Rp. 10.822.915,- Rekening listrik pelanggan tarif ganda untuk tarif 1-4 dengan sewa trafo milik PT. Maju Mundur

  4.1.5 Jelaskan kelebihan dan kekurangan pemakaian beban resistif, induktif dan kapasitif ? Jawab :

  Kelebihan Pemakaian Beban Resistif Beban Induktif Beban Kapasitif

  Tegangan dapat diatur Menyerap daya aktif Menyerap daya aktif Mengurangi overload Menyerap daya reaktif Mengeluarkan daya reaktif

  Menghemat daya aktif Meningkatkan pf Mengurangi kerugian

  Kekurangan Pemakaian Beban Resistif Beban Induktif Beban Kapasitif

  Menyebabkan drop tegangan Merusak faktor daya Pemborosan daya aktif Menyebabkan panas Menyebabkan harmonik Efisiensi menurun Kenaikan arus/suhu kabel Tegangan menjadi unstable Menyebabkan overload

  

KESIMPULAN

  Energi yang disipasi atau dihamburkan oleh beban disebut sebagai daya aktif. Daya aktif dilambangkan oleh huruf P dan diukur dalam satuan W (Watt).Energi hanya terserap dan kembali ke sumbernya karena sifat beban yang reaktif ini maka disebut sebagai daya reaktif. Daya reaktif dilambangkan dengan huruf Q dan diukur dalam satuan VAR (Volt-Amps-reaktif). Energi total dalam rangkaian arus bolak-balik, baik dihamburkan, diserap ataupun yang kembali disebut sebagai daya semu. Daya semu dilambangkan dengan huruf S dan diukur dalam satuan VA (Volt-Amps).Ketiga jenis daya secara trigonometri terkait satu sama lain. Dalam segi tiga siku-siku, P adalah garis mendatar yang mengapit sudut, Q adalah garis tegak dihadapan sudut dan S adalah garis sisi miring dan mengapit sudut. Sudut yang diapit garis adalah sudut phasa rangkaian impedansi (Z).

  DAFTAR PUSTAKA [1]. www. Indo.net.id/pln [2]. [3]. PUIL 2000 [4]. Kadir, A., Distribusi dan Utilisasi Tenaga Listrik, Jakarta : UI – Press, 2000. [5]. Sumardjati, P., Instalasi Motor, Bandung : POLBAN, 2000.

[6]. Tinus, A., Studi Pengaruh Capasitor Bank Switching Terhadap Kualitas Daya Listrik Di

Gardu Induk Waru PLN P3B, Surabaya : Universitas Kristen Petra, 2007.

  

BIOGRAFI

Alto Belly

  Asep Dadan H

  NO PICTURE

  

Budi Lukman Candra Agusman