Selamat menikmati hari libur sobat blogger, tapi gak ada salahnya sambil buka dan baca-baca blog ini barang kali ada yang bermanfaat bagi sobat blogger. Untuk kali ini penulis akan menyajikan artikel tentang perhitungan nilai kapasitas kapasitor yang harus digunakan untuk memperbaiki faktor daya (Cos Phi) jaringan listrik sesuai dengan besarnya daya beban yang terpasang pada jaringan listrik tersebut. Nah untuk memahaminya silahkan simak dengan seksama uraian berikut ini.
Beban/Pemakai Daya Listrik
Sebagai contoh berikut ini merupakan
besar beban/pemakai daya listrik yang digunakan pada jaringan listrik yang akan
diperbaiki faktor daya (cos phi) nya, yaitu berupa 5 buah lampu
TL 20 W, 2 buah lampu pijar 100 W dan 2 buah motor
listrik 125 W. Beban tersebut digunakan untuk mensimulasikan penghematan daya
dengan memantau perubahan arus listrik yang dikonsumsi oleh beban tersebut untuk perbaikan faktor daya (cos phi) pada jaringan listrik setelah adanya beban induktif.
Perhitungan Nilai Kapasitas Kapasitor
Kapasitor adalah komponen yang hanya
dapat menyimpan dan memberikan energi yang terbatas yaitu sesuai dengan
kapasitasnya, pada dasarnya kapasitor terdiri atas dua keping sejajar yang
dipisahkan oleh medium dielektrik. Kapasitor pada sistem daya listrik
menimbulkan daya reaktif untuk memperbaiki tegangan dan faktor daya, karenanya memasang/menambah
kapasitor pada sistem jaringan listrik akan mengurangi kerugian daya listrik.
Dalam kapasitor seri daya reaktif sebanding dengan kuadrat arus beban, sedang
pada kapasitor paralel sebanding dengan kuadrat tegangan. Pemasangan komponen kapasitor
seri dan paralel pada jaringan distribusi listrik mengakibatkan kerugian (losses)
aliran daya reaktif pada jaringan dapat dikurangi sehingga kebutuhan arus
menurun dan tegangan mengalami kenaikan sehingga kapasitas sistem jaringan bertambah.
Kapasitor seri tidak digunakan secara luas dalam jaringan distribusi, karena
adanya berbagai permasalahan resonansi distribusi dalam transformator.
Manfaat
penggunaan kapasitor paralel
1. Mengurangi
kerugian
2. Memperbaiki
kondisi tegangan
3. Memaksimalkan
kapasitas pembebanan jaringan
Untuk menghitung besarnya nilai kapasitas
kapasitor dapat digunakan rumus : C = Qc / -V². ω
Dimana :
C = Kapasitas kapasitor (Farad)
Qc = Daya reaktif kapasitor
(Var)
V = Tegangan (Volt)
ω = 2πf
Contoh
:
Satu buah TL dengan daya = 20 W,
tegangan = 220 V, Faktor daya = 0,35 maka :
P = V.I.Cos θ
I1 = P/V.Cos θ = 20 /
220 x 0,35 = 20 / 77 = 0,2597 A = 259,7 mA
Konsumsi arus listrik yang
dibutuhkan secara teori apabila Cos θ sebesar 0,9 adalah :
I2 = P/V.Cos θ = 20
/ 220 x 0,9 = 20 / 198 = 0,101 A = 101 mA
Prosentase (%) penghematan konsumsi
arus listrik sebesar :
259,7 A – 101 A = 158,7 A = ± 61%
Cara menentukan nilai kapasitas
kapasitor :
Cos θ1 = 0,35 à θ1 =
Cos-1 x 0,35 = 69,5
Cos θ2 = 0,9 à θ2 =
Cos-1 x 0,9 = 25,84
Daya Nyata (P1) = 20 W
Daya Semu (S1) = P / Cos
θ1 = 20 / 0,35 = 57,143 VA atau
S1 = V.I = 220 x 0,2597 = 57,143 VA
Daya Reaktif (Q1) =
S.Sin θ1
=
57,143 x Sin 69,5
=
53,524 VAR
Daya Nyata (P2) = P1 = 20
W
Daya Semu (S2) = P / Cos θ2 =
20 / 0,9 = 22,22 VA atau
S2 = V.I = 220 x 0,101 = 22,22
VA
Daya Reaktif (Q2) = S.Sin θ2
= 22,22.Sin 25,84
= 9,685 VAR
Daya reaktif yang harus dihilangkan
: ΔQ = Q2 – Q1
= 9,685 – 53,524 = - 43,839 VAR
Nilai kapasitas kapasitor yang
digunakan untuk mendapatkan sudut (Phi) = 0,9 adalah :
C = Qc / -V².ω = - 43,839 / (- 220²
x 314) = 43,839 / 15.197.600 = 2,9 μF à 3 μF
Jadi untuk
penghematan konsumsi arus listrik dengan beban diatas setelah dilakukan
perhitungan, maka kapasitor yang harus dipasang sebesar 2,9 μF atau dibulatkan menjadi
3 μF.
Gambar 1. Kapasitor yang harus dipasang paralel dengan beban lampu TL 20 W
Menentukan nilai cos Q 1 & cos Q 2 msh kurang jelas
BalasHapusDibaca lagi berulang-ulang dan penuh konsentrasi biar jelas dan faham !
Hapusmakasih gan ,, membantu tugas kuliah ane :D
BalasHapusMas ini apa bisa berlaku untuk arus dc
BalasHapusGak berlaku, listrik DC kan gak ada faktor daya (cos phi)nya
Hapusmau tanya min, kalo hasil perhitunganya menunjukan kita butuh kapasitor sebesar 3μF, tetapi saya pasang 7μF, apakah itu akan semakin baik atau justru semakin buruk?? di luar konteks harga kapasitornya..
BalasHapusmakasih
Tujuan perbaikan faktor daya dengan memasang kapasitor adalah untuk menyeimbangkan beban yg terlalu bersifat induktif. Jadi kalau besar kapasitor mendekati kapasitor yg dibutuhkan sih gak papa (pengaruhnya kecil), tapi kalau selisihnya terlalu besar justru beban akan bersifat kapasitif (tidak memperbaiki)
Hapusmaaf mas saya masih belum paham yang merubah phi ke sudut itu caranya gimana.,,? yang cos phi 1 dan 2.,,,
BalasHapuscosθ1 = 0,35àθ1 = Cos-1 x 0,35 = 69,5
Cos θ2 = 0,9àθ2 = Cos-1 x 0,9 = 25,84
ada di kalkulator scientific
Hapuscosθ1 = cos-1 x 0,35 atau cos inv maka akan ketemu 69,5
sm jg yg Cos θ2.....(aplikasi bisa download di playstore)
Maaf saya kali kan di kakulator cos(-1) * 0.35 hasilnya 0.349 946 693 304 74
Hapuskl di excell pake formula cosine inverse
Hapus=acos(0.35)
= 1.21
kemudian di konversi ke sudut (degrees) phasa dengan formula
=degrees(1.21)
=69.5
Untuk menghitung nilai besaran beban penampangnya gimana gan untuk sefti atau mmccbnya ....
BalasHapusNilai omeganya kok bsa 314? Sedangkan f tidak diketahui. Mohon penjelasannya
BalasHapusStandard Frekwensi sumber listrik di indonesia (pln) adalah 50 hz
HapusMaaf min,kalau buat motor ac 200v biar starting nya sontak harus pake kapasitor. Berapa mikro makazi
BalasHapusHarus disesuaikan dg daya dan cos phi motor
Hapusmenentukan nilai kapasitas kapasitor :
BalasHapusCos θ1 = 0,35 à θ1 = Cos-1 x 0,35 = 69,5
Cos θ2 = 0,9 à θ2 = Cos-1 x 0,9 = 25,84
Maaf min, maksud dari cos-1 apa yaa? Caranya gimana min? Trim's
Cos-1 = arc cos, masih blm paham tanya dg guru matemamatika
HapusKalo untuk keluaran KWH dengan daya 1300VA harus di pasang berapa micro kapasitor bank nya untuk di pasang di box panel??
BalasHapusTinggal hitung aja dg rumus yang telah dijelaskan
HapusMin mohon bantuan saya hitung kebutuhan kapasitor untuk TL 20 Watt dng cosphi 0.37 untuk mendapat cosphi 0.97 adalah 3uF, namun setelah saya coba praktikan ko cuma dapet cosphi 0.81 ya. Bukan 0.97.. mohon bantuaanhya
BalasHapusHitung yg teliti dan perhatikan juga efisiensi lampu, dalam contoh perhitungan efisiensi lampu diasumsikan 100%
HapusInformasi yg sangat mencerahkan. Trim's
BalasHapusmatikan lagunya heyyyyy
BalasHapusmatikan lagunya heyyyyy
BalasHapuskalo lampunya ada 5 diparalel gimana bang?
BalasHapusMau tanya mas angka 0,35 itu dari mana munculnya apakah angka baku atau gimana?
BalasHapusKl buat mesin air jet pump,pake kapasitor ukuran berapa,gan?
BalasHapusKl buat mesin air jet pump,pake kapasitor ukuran berapa,gan?
BalasHapusKomentar ini telah dihapus oleh pengarang.
BalasHapusKalau untuk daya listrik 1300 berapa mikro farat capasitornya bos
BalasHapus43,839 : 15.197600 (15 juta) kok bisa jadi 2,9?? Dari manaa??
BalasHapus43,... : 15 juta..kok jadi 2.9??
BalasHapusDari mana bos???
Itu ada satuaanya microfarad (uf)
HapusItu ada satuannya mikroFarad (uf)
BalasHapusmin lagu pura pura lupa nya coveran nya siapa min??,,kasih tahu dong
BalasHapusSaya kurang faham min soal hitungan rumusnya. Saya mau tanya aja biar singkat untuk daya 1300 dan 2200 berapa kapasitor yg dibutuhkan untuk bisa menghemat listrik? Makasih admin yang baik..
BalasHapus1300 pakai 35uF 450v
Hapus2200 pakai 60uF 450v