PERHITUNGAN NILAI KAPASITOR

PENGHEMATAN LISTRIK

Peralatan beban.

Adapun peralatan penunjang menggunakan serangkaian beban listrik berupa 5 lampu TL 15W, 2 lampu pijar 100W dan motor listrik 150W. Beban tersebut digunakan untuk mensimulasikan penghematan daya dengan memantau perubahan arus untuk perbaikan faktor daya setelah adanya beban induktansi.

Perencanaan 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 menambah kapasitor sistem akan mengurangi kerugian. Dalam kapasitor seri daya reaktif sebanding dengan kuadrat arus beban, sedang pada kapasitor paralel sebanding dengan kuadrat tegangan. Pemasangan peralatan kapasitor seri dan paralel pada jaringan distribusi mengakibatkan losses akibat aliran daya reaktif pada saluran dapat dikurangi sehingga kebutuhan arus menurun dan tegangan mengalami kenaikan sehingga kapasitas sistem bertambah. Kapasitor seri tidak digunakan secara luas dalam saluran distribusi, karena adanya berbagai permasalahan resonansi distribusi dalam transformator.

Manfaat penggunaan kapasitor paralel:

1. mengurangi kerugian
2. Memperbaiki kondisi tegangan
3. Mempertinggi kapasitas pembebanan jaringan

Untuk menghitung besarnya nilai kapasitor menggunakan rumus :

C = Qc/-V²ω

Dimana :

Qc = Daya reaktif kapasitor (Var)

V = Tegangan (Volt)

ω = 2πf

Contoh

Satu buah TL dengan daya = 15 W, tegangan = 220 V, Faktor daya = 0,35 Maka :

P = V.I.Cos θ

I = P/V.Cos θ = 15/220_x0,35 = 15/77 = 0,1948 A » 194,8 mA

Konsumsi yang dibutuhkan secara teori apabila Cos θ nya 0,9 adalah :

I = P/V.Cos θ = 15/220x0,9 = 0,0757 A » 75,7 mA

Berapa % penghematan :

194,8 – 75,7 = 119,05 » ±61%

Cara mencari nilai kapasitor :

Cos θ₁ = 0,35 » θ₁ = Cos^-1 x 0,35 = 69,5⁰

Cos θ2 = 0,9 » θ₂ = Cos^-1 x 0,9 = 25,84⁰

Daya Nyata P₁ = 15W

Daya Semu S₁ = V.I = 42,856 VA

S₁ = P/Cos θ = 15/0,35 = 42,857 VA

Daya Reaktif Q₁ = S.Sin θ

= 42,857.Sin69,5

= 40,143 VAR

P₂ = P₁ = 15 W

S₂ = V.I = 220_x75,75Ma = 16,665VA

Q² = S.Sin θ

= 16,665.Sin 25,84

= 7.26 VAR

Daya reaktif yang harus dihilangkan :

ΔQ = Q₂ – Q₁

= 7,26 – 40,143 = - 32,883 VAR

Jadi kapasitor yang digunakan untuk mendapatkan sudut (Phi) = 1 adalah :

C = Qc/-V²ω = - 32,882/220²_x314 = 32,882/15197600 = 2,2 μF

Jadi untuk penghematan dengan beban diatas setelah dilakukan perhitungan kapasitor yang harus dipasang sebesar = 2,2 μF