2 Rumus Dan Cara Menghitung Kebutuhan kVAR Kapasitor Bank

Di dalam artikel kali ini kami akan membagikan materi tentang prinsip atau cara kerja kapasitor bank, beban atau peralatan listrik yang bersifat induktif, persamaan atau rumus menghitung kebutuhan kapasitor bank.

Selain itu ada juga cara dan contoh menghitung kebutuhan kVAR kapasitor bank. Cara menghitung nilai kapasitor bank untuk perbaikan faktor daya.

Kapasitor Bank Untuk Perbaikan Faktor Daya

PLN sebagai perusahaan penyedia listrik di Indonesia membagi pemakaian daya konsumen menjadi dua yaitu konsumen rumah tangga dan konsumen industri. Hal tersebut untuk memberikan biaya tambahahan kVARh kepada pelanggan industri.

Konsumen atau pelanggan industri pada umumnya menggunakan beban listrik yang bersisat induktif. Meskipun kita ketahui juga bahwa pelanggan rumah tangga menggunakan beban induktif hanya saja tidak sebesar pelanggan industri.

Nah apa hubungannya beban induktif ini terhadap biaya tambahan untuk kVARh? Ternyata penggunaan beban induktif yang besar membuat daya reaktif (kVAR) juga besar. Hal tersebut membuat faktor daya pada sistem kelistrikan menurun.

Faktor daya (cos θ) yang menurun akan membuat rugi-rugi daya membesar sehingga PLN mengalami kerugian. Untuk mengganti kerugian tersebut PLN menetapkan biaya denda pemakaian kVARh yang berlebihan.

Berapa batasan kVARh agar tidak kena denda PLN? Nilai batasan tersebut telah kami bahas pada materi sebelumnya “Batasan kVARh Agar Tidak Kena Denda PLN”. Materi tersebut berisi penjelasan dan perhitungan lengkap.

Mengapa Harus Memasang Kapasitor Bank?

Sesuai dengan fungsinya bahwa kapasitor Bank digunakan untuk memperbaiki faktor daya sehingga biaya denda kVARh dari PLN dapat dikurangi atau bahkan dihilangkan (0 Rupiah).

Bagaimana Prinsip Kerja Kapasitor Bank?

Cara atau prinsip kerja kapasitor bank adalah semua beban induktif yang terhubung dengan sumber listrik AC akan mengalami tertinggalnya arus terhadap tegangan dan hal tersebut membuat faktor daya mengalami penurunan.

Untuk memperbaiki faktor daya instalasi listrik tersebut dipasanglah kapasitior bank agar menyeimbangkan beban induktif dengan beban kapasitif (kapasitor bank).

Contoh Beban Listrik Yang Bersifat Induktif

Berikut ini merupakan contoh beban listrik yang bersifat induktif sehingga menjadi salah satu penyebab turunnya faktor daya.

1. Inverter
2. Motor Listrik
3. Trafo Las
4. Lampu Mercury Non Ballast
5. Uninterruptible Power Supply (UPS)

Rumus Menghitung Kebutuhan Kapasitor Bank

Untuk menghitung kebutuhan kapasitor bank maka dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan berikut ini.

Qc = Q1 – Q2   Persamaan 1

Keterangan : 

Qc : Daya reaktif kapasitor bank yang dibutuhkan (VAR)

Q1 : Daya reaktif sebelum perbaikan (VAR)

Q2 : Daya reaktif yang ingin dicapai (VAR)

Qc  = P (tan θ₁ – tan θ₂)    Persamaan 2

Keterangan : 

Qc : Daya reaktif kapasitor bank yang dibutuhkan (VAR)

P  : Daya aktif (W)

θ₁  : Sudut dari arcos θ₁

θ₂ : Sudut dari arcos θ₂

Contoh Perhitungan Kebutuhan kVAR Kapasitor Bank

Suatu industri menggunakan listrik dengan daya terpasang sebesar 10 kVA. Jika industri tersebut menggunakan daya pada beban puncak maka didapatkan faktor daya yang terukur sebesar 0,8. Berapakah kebutuhan kapasitor bank yang harus dipasang untuk memperbaiki faktor daya sebesar 0,9?

Cara 1 Dengan Rumus Qc = Q1 – Q2

Jawaban : 

Diketahui : S = 10 kVA

           cos θ₁ = 0,8

           cos θ₂ = 0,9

Ditanyakan : Qc = …?

Penyelesaian : 

Langkah 1 hitung daya aktif (P)

P = S x cos θ₁  (Rumus daya aktif)

  = 10 x 0,8

  = 8 kW

Langkah 2 hitung daya reaktif awal sebelum perbaikan (Q1)

Q = √( S² - P²) (Rumus daya reaktif)

Q1 = √( S² - P²)

     = √( 10² - 8²) 

     = 6 kVAR

Langkah 3 menghitung daya reaktif yang ingin dicapai (Q2) pada cos θ₂ = 0,9

Bagian 1 hitung daya semu (S) pada cos θ₂ = 0,9

P = S x cos θ

S = P / cos θ₂

   = 8 / 0,9

   = 8,89 kVA

Bagian 2 hitng Q2

Q2 = √( S² - P²)

     = √( 8,89² - 8²)

     = √( 79,0321 - 64)

     = √(15,0321)

     = 3,87 kVAR

Langkah 4 menghitung kebutuhan kapasitor bank (Qc)

Qc = Q1 – Q2

   = 6 – 3,87

   = 2,13 kVAR

 

Cara 2 Dengan Rumus Qc  = P (tan θ₁ – tan θ₂)

Jawaban :

Diketahui : S = 10 kVA

           cos θ₁ = 0,8

           cos θ₂ = 0,9

Ditanyakan : Qc = …?

Penyelesaian :

Langkah 1 hitung daya aktif (P)

P = S x cos θ  (Rumus daya aktif)

  = 10 x 0,8

  = 8 kW

Langkah 2 Tentukan sudut θ₁ dan θ₂

Cos θ₁ = 0,8

θ₁ = Arcos 0,8

      = 36,8698^o

Cos θ₂ = 0,9

θ₂ = Arcos 0,9

      = 25,8419^o

Langkah 3 menghitung kebutuhan kapasitor bank (Qc)

Qc  = P (tan θ₁ – tan θ₂)

      = 8 (tan 36,8698^o - 25,8419^o)

      = 8 (0,7499 – 0,4843)

      = 8 x 0,2665

      = 2,132 kVAR atau 2,13 kVAR (nilainya sama dengan cara 1)

   

Jadi untuk memperbaiki faktor daya yang semula 0,8 menjadi 0,9 dengan daya yang terpasang aalah 10 kVA adalah dengan memasang kapasitor bank yang bernilai 2,13 kVAR yang dibulatkan menjadi 3 kVAR.

Jika dipasaran terdapat kapasitor bank bernilai 500 VAR atau 0,5 kVAR maka dapat digunakan kapasitor bank 6 step.

Jadi itulah materi tentang prinsip atau cara kerja kapasitor bank, beban atau peralatan listrik yang bersifat induktif, persamaan atau rumus menghitung kebutuhan kapasitor bank.

Selain itu ada contoh soal atau kasus untuk menghitung kebutuhan kVAR kapasitor bank, Cara menghitung nilai kapasitor bank untuk perbaikan faktor daya.

Referensi : duniaberbagiilmuuntuksemua  alihamdan.id