24
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

Daya Aktif

Embed Size (px)

DESCRIPTION

aaa

Citation preview

Page 1: Daya Aktif

DAYA AKTIF, REAKTIF & NYATAMAKALAHDiajukan untuk memenuhi salah tugas mata kuliah Teknik Tenaga ListrikDisusun oleh :Alto Belly 0806365343Asep Dadan H 0806365381Candra Agusman 0806365583Budi Lukman 0806365513JURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS INDONESIA2010DAFTAR ISII. PENDAHULUANII. PEMBAHASAN2.1. Dasar Teori2.1.1 Pengertian Daya2.1.2 Daya Aktif2.1.3 Daya Reaktif2.1.4 Daya Nyata2.1.5 Segitiga Daya2.1.6 Faktor Daya2.2 Sifat Beban Listrik2.2.1 Beban Resistif2.2.2 Beban Induktif2.2.3 Beban Kapasitif2.3 Kompensasi Daya2.3.1 Metoda Perhitungan Biasa2.3.2 Metoda Tabel Kompensasi2.3.3 Metoda Diagram2.3.4 Metoda Kwitansi PLN2.3.5 Metoda Segitiga Daya2.4 Cara Pemasangan Kapasitor2.4.1 Koneksi Langsung2.4.2 Koneksi Tidak LangsungIII. PERENCANAAN3.1 Aplikasi Pada Jaringan Listrik IndustriIV. EVALUASI4.1 Tanya JawabV. KESIMPULANVI. DAFTAR PUSTAKAVII. BIOGRAFIPENDAHULUANDengan semakin tingginya tarif listrik, maka tuntutan efisiensi dalam pemakaian dayalistrik adalah menjadi pertimbangan utama. Efisiensi penggunaan daya listrik dipengaruhi olehbanyak faktor. Diantaranya adalah kualitas daya listrik. Kualitas daya listrik sangat dipengaruhioleh penggunaan jenis-jenis beban tertentu yang mengakibatkan turunnya efisiensi. Jenis-jenis

Page 2: Daya Aktif

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 inverteruntuk drive motor, mesin las, furnace, komputer, ac, tv, lampu TL dan lain-lain. Baban-bebaninduktif akan menurunkan faktor daya sehingga dapat menyebabkan denda apabila faktor dayakurang dari 0.85 lag, sedangkan beban-beban non linier tersebut menimbulkan harmonisa yangdampaknya 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 produksi- Terjadinya resonansi antara kapasitor bank dan generator/trafo yang dapat menyebabkangangguan-gangguan pada sistem.- Turunnya efisiensi sehingga menyebabkan rugi daya.- Kesalahan pembacaan pada meter-meter listrik konvensional seperti kwh meter (tidak berbasisthrue RMS)- Panasnya trafo sehingga menurunkan efiensi maupun bisa menyebabkan terbakarnya trafo.- Panasnya kabel/kawat netral akibat harmonisa urutan nol sehingga mengganggu sistem instalasiSedangkan gangguan lain adalah gangguan yang disebabkan karena adanya fluktuasipemakaian 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 akanmemakan biaya pemeliharaan yang cukup besar. Untuk mendapatkan kualitas tenaga listrik yangbaik, maka perlu dilakukan langkah-langkah perbaikan kualitas daya.PEMBAHASAN2.1 Dasar Teori2.1.1 Pengertian DayaDaya adalah energi yang dikeluarkan untuk melakukan usaha. Dalam sistem tenaga listrik,daya merupakan jumlah energi yang digunakan untuk melakukan kerja atau usaha. Daya listrikbiasanya dinyatakan dalam satuan Watt atau Horsepower (HP), Horsepower merupakan satuandaya listrik dimana 1 HP setara 746 Watt atau lbft/second. Sedangkan Watt merupakan unit dayalistrik dimana 1 Watt memiliki daya setara dengan daya yang dihasilkan oleh perkalian arus 1

Page 3: Daya Aktif

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 IP = Volt x Ampere x Cos φP = WattGambar 1 Arah aliran arus listrik2.1.2 Daya AktifDaya 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 φP = 3 . VL. IL . Cos φDaya ini digunakan secara umum oleh konsumen dan dikonversikan dalam bentuk kerja.2.1.3 Daya ReaktifDaya reaktif adalah jumlah daya yang diperlukan untuk pembentukan medan magnet. Daripembentukan medan magnet maka akan terbentuk fluks medan magnet. Contoh daya yangmenimbulkan daya reaktif adalah transformator, motor, lampu pijar dan lain – lain. Satuan dayareaktif adalah Var.Q = V.I.Sin φQ = 3 . VL. IL. Sin φ2.1.4 Daya NyataDaya nyata (Apparent Power) adalah daya yang dihasilkan oleh perkalian antara tegangan rmsdan arus rms dalam suatu jaringan atau daya yang merupakan hasil penjumlahan trigonometri dayaaktif dan daya reaktif. Satuan daya nyata adalah VA.Gambar 2 Penjumlahan trigonometri daya aktif, reaktif dan semuS = P + jQ, mempunyai nilai/ besar dan sudutS = S φS = √P2 + √Q2 φUntuk mendapatkan daya satu phasa, maka dapat diturunkan persamaannya seperti di bawah ini :S = P + jQDari gambar 2 terlihat bahwaP = V.I Cos φQ = V. I Sin φmaka :S1φ = V. I. Cos φ + j V. I Sin φS1φ = V. I. (Cos φ + j Sin φ)S1φ = V. I. ej φS1 φ = V. I φS1 φ = V. I *Sedangkan untuk rangkaian tiga phasa mempunyai 2 bentuk hubungan yaitu :Hubungan Wye (Y)Gambar 3 Hubungan bintangdimana :VRS = VRT = VST = VL ; Tegangan antar phasaVRN = VSN =VTN = VP ; Tegangan phasaIR = IS = IT = IL (IP) ; Arus phasa /Arus saluran

Page 4: Daya Aktif

Bila IL adalah arus saluran dan IP adalah arus phasa, maka akan berlakuhubungan :IL = IPVL = 3 VPHubungan Delta (Δ)Gambar 4 Hubungan deltaDi mana :IRS = IST = ITR = IP ; Arus phasaIR = IS =IT = IL ; Arus saluranVRS = VST = VTR = VL (VP) ; Tegangan antar phasaBila VL adalah tegangan antar phasa dan VP adalah tegangan phasa makaberlaku hubungan :VL = VPIL = 3 . IPDari kedua macam rangkaian di atas, untuk mendapatkan daya tiga phasanyamaka dapat digunakan rumus :S(3) = 3 . VL. IL2.1.5 Segitiga DayaSegitiga daya merupakan segitiga yang menggambarkan hubungan matematika antara tipetipedaya yang berbeda (Apparent Power, Active Power dan Reactive Power) berdasarkan prinsiptrigonometri.Gambar 4 Diagram faktor dayadimana berlaku hubungan :S = √P2 + √Q2 φP = S / Cos φQ = S / Sin φ2.1.6 Faktor DayaFaktor 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 yangbiasanya dinyatakan dalam cos φ .Faktor Daya = Daya Aktif (P) / Daya Nyata (S)= kW / kVA= V.I Cos φ / V.I= Cos φFaktor daya mempunyai nilai range antara 0 – 1 dan dapat juga dinyatakan dalam persen. Faktordaya yang bagus apabila bernilai mendekati satu.Tan φ = Daya Reaktif (Q) / Daya Aktif (P)= kVAR / kWkarena komponen daya aktif umumnya konstan (komponen kVA dan kVAR berubah sesuai denganfaktor daya), maka dapat ditulis seperti berikut :Daya Reaktif (Q) = Daya Aktif (P) x Tan φsebuah contoh, rating kapasitor yang dibutuhkan untuk memperbaiki faktor daya sebagai berikut :Daya reaktif pada pf awal = Daya Aktif (P) x Tan φ1Daya reaktif pada pf diperbaiki = Daya Aktif (P) x Tan φ2sehingga rating kapasitor yang diperlukan untuk memperbaiki faktor daya adalah :

Page 5: Daya Aktif

Daya reaktif (kVAR) = Daya Aktif (kW) x (Tan φ1 - Tan φ2)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 akanberkurang. 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 kVARHyang tercatat dalam sebulan lebih tinggi dari 0,62 jumlah kWH pada bulan yang bersangkutansehingga pf rata – rata kurang dari 0,85. sedangkan perhitungan kelebihan pemakaian kVARHdalam rupiah menggunakan rumus sebagi berikut :Kelebihan pemakaian kVARH = [ B – 0,62 ( A1 + A2 )] Hkdimana :B = pemakaian kVARHA1 = pemakaian kWH WPBA2 = pemakaian kWH LWBPHk = harga kelebihan pemakaian kVARHGambar 5 Hubungan daya aktif, reaktif dan kapasitansiSeperti terlihat pada gambar 5, daya reaktif yang dibutuhkan oleh induktansi selalumempunyai beda fasa 90° dengan daya aktif. Kapasitor menyuplai kVAR dan melepaskan energireaktif yang dibutuhkan oleh induktor. Ini menunjukan induktansi dan kapasitansi mempunyai bedafasa 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 energiefisien motor, bagaimanapun faktor daya diperngaruhi oleh beban yang variasi. Motor ini harusdioperasikan 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.

Page 6: Daya Aktif

Pada gambar 6, segitiga daya menunjukan faktor daya 0,70 untuk 100 kW (daya aktif) bebaninduktif. Daya reaktif yang dibutuhkan oleh beban adalah 100 kVAR. Dengan memasang 67 kVARkapasitor, daya nyata akan berkurang dari 142 menjadi 105 kVA. Hasilnya terjadi penurunan arus26% dan faktor daya meningkat menjadi 0,95.Energi listrik digunakan berbanding lurus dengan biaya produksi yang dikeluarkan. Semakinbesar energi listrik yang digunakan maka semakin besar biaya produksi yang dibutuhkan. Denganmenggunakan power monitoring system dapat diketahui pemakaian energi listrik dan kondisi energilistrik dari peralatan listrik sehingga menigkatkan efisiensi dari energi listrik yang digunakan dalampekerjaan dan meminimalkan rugi – rugi pada sistem untuk penyaluran energi listrik yang lebihefisien dari sumber listrik ke beban.Gambar 6 Kompensasi daya reaktifFaktor 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 dayaleading 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 kapasitifFaktor Daya “lagging”Apabila tegangan mendahului arus, maka faktor daya ini dikatakan “lagging”. Faktor dayalagging ini terjadi apabila bebannya induktif, seperti motor induksi, AC dan transformator.Gambar 9 Faktor daya “lagging”Gambar 10 Segitiga daya untuk beban induktif2.2 Sifat Beban ListrikDalam 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 shortcircuit. Reaktansi kapasitif (XC) akan menjadi tak berhingga yang berarti bahwa kapasitif tersebutakan open circuit. Jadi sumber DC akan mengakibatkan beban beban induktif dan beban kapasitiftidak akan berpengaruh pada rangkaian. Bila sumber listrik AC maka beban dibedakan menjadi 3sebagai berikut :2.2.1 Beban ResistifBeban resistif yang merupakan suatu resistor murni, contoh : lampu pijar, pemanas. Beban inihanya menyerap daya aktif dan tidak menyerap daya reaktif sama sekali. Tegangan dan arus se-fasa.Secara matematis dinyatakan :R = V / IGambar 11 Arus dan tegangan pada beban resistif2.2.2 Beban Induktif

Page 7: Daya Aktif

Beban induktif adalah beban yang mengandung kumparan kawat yang dililitkan pada sebuahinti biasanya inti besi, contoh : motor – motor listrik, induktor dan transformator. Beban inimempunyai faktor daya antara 0 – 1 “lagging”. Beban ini menyerap daya aktif (kW) dan dayareaktif (kVAR). Tegangan mendahului arus sebesar φ°. Secara matematis dinyatakan :XL = 2πf.LGambar 12 Arus, tegangan dan GGL induksi-diri pada beban induktif2.2.3 Beban KapasitifBeban kapasitif adalah beban yang mengandung suatu rangakaian kapasitor. Beban inimempunyai faktor daya antara 0 – 1 “leading”. Beban ini menyerap daya aktif (kW) danmengeluarkan daya reaktif (kVAR). Arus mendahului tegangan sebesar φ°. Secara matematisdinyatakan :XC = 1 / 2πfCGambar 13 Arus, tegangan dan GGL induksi-diri pada beban kapasitif2.3 Kompensasi DayaTerdapat beberapa cara untuk melakukan koreksi daya reaktif, cara – cara yang biasadigunakan adalah sebagai berikut :2.3.1 Metoda Perhitungan BiasaData yang diperlukan antara lain adalah daya aktif (kW). Power factor lama (Cos θ1) danPower factor baru (Cos θ2). Daya yang diperoleh dari persamaan :S = P / Cos θ1keterangan : S = Daya nyata (kVA)P = Daya aktif (kW)Daya reaktif dari pf lama dan pf baru diperoleh dari persamaan :QL = P Tan θ1QB = P Tan θ2keterangan : QL = Daya reaktif pf lama (kVAR)QB = Daya reaktif pf baru (kVAR)Daya reaktif yang dikompensasi oleh capacitor bank adalah :QC = QL - QBketerangan : QC = Daya yang dikompensasi kapasitor (kVAR)contoh perhitungan :Data yang diketahui :Daya nyata 22 MVA, Tegangan 20 kV, 3 Phasa, 50 Hz, Cos θ1 = 0.5 lag, Cos θ2 = 0.95 lagPerhitungan :Cos θ1 = 0.5 ----------------------------- Tan θ1 = 1,732Cos θ2 = 0.95 ---------------------------- Tan θ2 = 0,3287P = S Cos θ1P = 22 x 106 x Cos 0,5P = 11 MVAmaka :QC = QL - QBQC = P [ Tan θ1 - Tan θ2 ]QC = 11 x 106 [ 1,732 – 0,3287 ]QC = 15, 4363 MVAR2.3.2 Metoda Tabel KompensasiUntuk menghitung besarnya daya reaktif dapat dilakukan melalui tabel kompensasi, tabel inimenyajikan suatu data dengan input faktor daya mula – mula sebesar Cos θ1 dan faktor daya yangdiinginkan Cos θ2 maka besarnya faktor pengali dapat dilihat melalui tabel kompensasi. Berikut

Page 8: Daya Aktif

data tabel kompensasi :Tabel 1 Cos θ Untuk Kompensasidengan kasus yang sama tetapi diselesaikan dengan Tabel Cos θ Untuk Kompensasi. Data semulaadalah :Daya nyata 22 MVA, Tegangan 20 kV, 3 Phasa, 50 Hz, Cos θ1 = 0.5 lag, Cos θ2 = 0.95 lagperhitungan :Dari nilai Cos θ1 = 0.5 lag sebelum dan Cos θ2 = 0.95 lag yang diinginkan maka dilihat dalam TabelCos θ nilainya adalah 1,4.Kemudian tentukan nilai beban daya aktif :P = S Cos θ1P = 22 x 106 x Cos 0,5P = 11 MVAsetelah nilai beban aktif diketahui maka tinggal dikalikan dengan hasil pengali yang diperoleh dariTabel Cos θ, yaitu :P = 11 MVA x faktor pengaliP = 11 MVA x 1,4P = 15,4 MVARDari hasil perhitungan yang berbeda didapat diperoleh hasil yang sama.2.3.3 Metoda DiagramDalam menentukan besarnya kapasitor yang dibutuhkan diperlukan diagram sebelumkompensasi dan sesudah kompensasi. Ditunjukkan dalam gambar 14, sebelum ada perbaikan powerGambar 14 Diagram daya untuk menentukan daya kapasitorfaktor, dengan θ1 dan setelah dilakukan perbaikan sesuai yang diinginkan ditunjukkan dengan θ2.Maka besar daya kapasitor yang diperlukan adalah :QC = kW [ Tan θ1 - Tan θ2 ]Sebagai contoh, power faktor 0,8 lag sebelum diberi kapasitor bank, diinginkan power faktordiperbaiki menjadi 0,9 lag. Daya total yang didapatkan dari PLN sebesar 1100 kVA tidak terpakaisemua oleh beban. Besarnya daya yang terpakai sekitar 845 kVA. Maka kapasitas kapasitor bankyang terpakai dapat dihitung sebagai berikut :Perhitungan :Sebelum kompensasi :S = 1100 kVACos θ1 = 0.8 lag ---------------------------- Sin θ1 = 0,6Q1 = S x Sin θ1Q1 = 1100 x 0,6Q1 = 660 kVARSesudah kompensasi :S = 1100 kVACos θ2 = 0.9 lag ---------------------------- Sin θ2 = 0,44Q2 = S x Sin θ2Q2 = 1100 x 0,44Q2 = 484 kVARKapasitas kapasitor bank adalah :

Page 9: Daya Aktif

QC = Q1- Q2QC = 660 – 484QC = 176 kVAR ≈ 200 kVAR2.3.4 Metoda Kwitansi PLNMetoda ini memerlukan data dari kwitansi PLN selama satu periode (misalnya 1 tahun).Kemudian data penghitungan diambil dari pembayaran denda kVARH yang tertinggi. Data lainyang diperlukan adalah jumlah pemakaian.Contoh :Suatu pabrik yang beroperasi 8 jam/hari, membayar denda pemakaian kVARH tertinggi pada tahunyang lalu untuk 63504 kVARH. Maka diperlukan capasitor bank dengan nilai :QC = kVARH tertinggi / waktu pemakaianQC = 63.504 kVARH / 8 jam x 30 hariQC = 264,6 kVAR.2.3.5 Metoda Segitiga DayaMetoda 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 θ2 = 0.9 lagPerhitungan :Kerugian (kVARH)1 = √S2 - √P2Q1 = √17902 - √12532Q1 = 1278, 32 kVARdata Q1 merupakan daya reaktif sebelum diperbaiki. Bila diinginkan Cos θ2 = 0.9 lag maka besarnyaP2 adalah :P2 = P1 / 0,9P2 = 1253 / 0,9P2 = 1392,22 kWsehingga daya reaktif yang baru adalah :Q2= √S2 - √P2Q2= √17902 - √1392,222Q2= 1125,08 kVARJadi, besarnya kapasitas kapasitor yang dibutuhkan adalah :QC = Q1- Q2QC = 1278,32 – 1125,08QC = 153, 24 kVar ≈ 150 kVAR2.4 Cara Pemasangan KapasitorMetoda pemasangan kapasitor dapat dibedakan menjadi 2 cara pemasanga, yaitu :2.4.1 Koneksi LangsungMetoda 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/OFFbersama – sama dengan beban. Metoda ini memiliki keuntungan yaitu menghemat biaya dan tidakmemerlukan regulator untuk mengatur kapasitor saat masuk dan keluar.Gambar 15 Kapasitor dipasang secara direct connetion2.4.2 Koneksi Tidak Langsung

Page 10: Daya Aktif

Metoda ini digunakan apabila terdapat beban induktif yang bervariasi besarnya di dalam suatusistem distribusi listrik. Pada metoda ini kapasitor dipasang paralel dengan dengan distributionpanel atau biasanya dipasang paralel dengan main distribution panel (MDP).Beban yang berubah akan menyebabkan suatu over compensation, sehingga harus dipasangsuatu alat pengatur power faktor yang diinginkan. Alat ini dinamakan automatic power factorregulator (APFR) yang dapat diatur secara manual atau otomatis.Gambar 16 Kapasitor dipasang secara indirect connectionPERENCANAAN3.1 Aplikasi Pada Jaringan Listrik Industri

EVALUASI4.1 Tanya Jawab4.1.1 Bagaimanakah cara menghitung rekening listrik? Jelaskan!Jawab :Rekening listrik, seperti diketahui, merupakan biaya yang wajib dibayar pelanggan setiapbulan. Ada beberapa komponen dalam menghitung rekening listrik:1. Biaya Beban:Adalah biaya yang besarnya tetap, dihitung berdasarkan daya kontrak (lihat Tabel 3.2,hal.12). Khususnya untuk golongan tarif H-3, I-4 untuk tanur busur dan I-5 Biaya Bebandihitung berdasarkan pembacaan kVA Max.2. Biaya Pemakaian (kWH):Adalah biaya pemakaian energi, dihitung berdasarkan jumlah pemakaian energi yangdiukur dalam kWh (lihat juga Tabel 3.2, hal.12). Untuk golongan tarif tertentu, pemakaianenergi ini dipilih menjadi dua bagian yaitu:1. Pemakaian WBP dan pemakaian LWBP (lihat juga Tabel 3.2, hal.12)2. Untuk golongan tarif R-2 Biaya Pemakaian dihitung berdasarkan sistem blok (lihathal 10).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 dari0,85 induktif. Besarnya Biaya Kelebihan kVARh ini juga dapat dilihat pada Tabel 3.24. Biaya Pemakaian Trafo/Sewa Trafo:Adalah biaya yang dikenakan untuk pelanggan tertentu, yang tidak dapat menyediakantrafo sendiri.5. Pajak Penerangan Jalan (PPJ):Adalah pajak yang dipungut oleh Pemerintah Daerah (Pemda) berdasarkan PeraturanDaerah (Perda). Besarnya pajak juga ditentukan oleh Perda. Komponen ini disetorkan keKas Pemda, dan masuk sebagai Pendapatan Asli Daerah (PAD).6. Biaya Materai:Besarnya sesuai dengan peraturan yang berlaku.Tabel 3.2Tarif Dasar Listrik 1994No.GolonganTarifPenjelasan

Page 11: Daya Aktif

GolonganTarifSambunganTR/TM/TTBataDayaBiayaBeban(Rp/kVA)BiayaPemakaian(Rp/kWH)KelebihanPem.kVARH(Rp/kVARH) *5)BP(RP/VA)UJL(RP/VA)1. S - 1 PemakaiSangat Kecil TR s/d 200VA *) - - *6) *9)2. S - 2 Badan SosialKecil TR250 VAs/d 2.200Va3.360,00 56,00 - 150,00 31,003. S - 3 Badan SosialSedang TR2.201 VAs/d200kVA4.640,00 76,00 - 200,00 43,004. S - $ Badan SosialBesar TM 201 kVAke atas 5.020,00WBP=158,50LWBP=117,50124,50 125,005 47,00

Page 12: Daya Aktif

5. SS - 4Badan SosialBesar,DikelolaSwasta,UntukKomersialTM 201 kVAke atas 6.060,00WBP=194,50LWBP=144,00149,00 125,00 58,006. R - 1RumahTanggaKecilTR250 VAs/d500VA3.980,00 *2) - 150,00 45,007. R - 2RumahTanggaSedangTR501 VAs/d2.200VA4.020,00 *3) - 150,00 56,008. R - 3RumahTanggaMenengahTR2.201 VAs/d 6.600VA8.080,00 227,00 - 200,00 78,009. R - 4RumahTanggaBesarTR 6601 VAke atas 8.760,00 309,00 - 200,00 105,0010. U - 1 Usaha Kecil TR250 VAs/d 2.200

Page 13: Daya Aktif

VA6.260,00 179,50 - 150,00 66,0011. U - 2 UsahaSedang TR2.201 VAs/d 200kVA7.320,00 239,50 - 200,00 77,0012. U - 3 Usaha Besar TM 201 kVAke atas 5.180,00WBP=240,50LWBP=178,00187,00 125,00 59,0013. U - 4 SambunganSementara TR - - 622,00 - - -14. H - 1 PerhotelanKecil TR250 VAs/d 99kVA4.600,00 118,00 - *7) 46,0015. H - 2 PerhotelanSedang TR100 kVAs/d 200kVA6.220,00 171,00 171,00 200,00 62,0016. H - 3 PerhotelanBesar TM 201 kVAke atas 5.400,00WBP=212,00LWBP=157,00164,00 125,005 48,0017. I - 1IndustriRumahTanggaTR450 VAs/d 2.200VA4.080,00 80,50 - 150,00 21,0018. I - 2 IndustriKecil TR2.201 VAs/d 13,9

Page 14: Daya Aktif

kVA4.760,00 93,50 - 200,00 25,0019. I - 3 IndustriSedang TR14 kVAs/d 200kVA5.760,00WBP=169,50LWBP=125,50132,00 200,00 43,0020. I - 4 IndustriMenengah TM 201 kVAkeatas 5.060,00 *4) 122,50 125,00 41,0021. I - 5 IndustriBesar TT30.000kVA keatas4.780,00 109,50 114,00 100,00 39,0022. G - 1GedungKantorPemerintahTR250 VAs/d 200kVA8.500,00 188,50 - *7) 70,0023. G - 2GedungKantorPemerintahBesarTM 201 kVAke atas 4.560,00WBP=176,50LWBP=130,50134,00 125,00 41,0024. J PenerangaJalan Umum TR - - 165,00 - *8) *9)KETERANGAN :No GolTarif BatasDayaHarga

Page 15: Daya Aktif

LanggananRp. PerBulan1 S-1 *)60751001251501752002.150,002.750,003.550,004.500,005.300,006.100,006.750,00*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/kWhUntuk pemakaian > 350 jam nyala per bulan :WBP = LWBP = Rp.. 117,50/kWh*5) Dengan faktor daya kurang dari 0,85 (rata-rata per bulan )WBP : Waktu Beban Puncak (Pukul 22.00-18.00 WIB)LWBP : Luar Waktu Beban Puncak (Pukul 18.00 -22.00)BP : Biaya PenyambunganUJL : Uang Jaminan LanggananTR : Tegan gan Rendah (220 V/380 V)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 golonganpelanggan PT. PLN (PERSER). Secara lengkap, 24 golongan pelanggan PT. PLN(PERSERO) itu dapat dilihat pada Tabel 3.1 di bawah ini.NO GOLONGANTARIF PENJELASAN SISTEMTEGANGAN BATAS DAYA1. S - 1 PEMAKAI SANGAT KECIL TR S/D 200 VA2. S - 2 BADAN SOSIAL KECIL TR 250 VA S/D 2200 VA3. S - 3 BADAN SOSIAL SEDANG TR 201 kVA KEATAS4. S - 4 BADAN SOSIAL BESAR TM 201 kVA KEATAS5. SS - 4BADAN SOSIAL BESARDIKELOLA SWASTA UNTUK

Page 16: Daya Aktif

KOMERSIALTM 201 kVA KEATAS6. R - 1 RUMAH TANGGA KECIL TR 250 VA S/D 200 VA7. R - 2 RUMAH TANGGA SEDANG TR 501 VA S/D 2200 VA8. R - 3 RUMAH TANGGAMENENGAH TR 2201 VA S/D 6600 VA9. R - 4 RUMAH TANGGA BESAR TR 6601 VA KEATAS10. U - 1 USAHA KECIL TR 250 VA S/D 2200 VA11. U - 2 USAHA SEDANG TR 2201 VA S/D 200 kVA12. U - 3 USAHA BESAR TM 201 kVA KEATAS13. U - 4 SAMBUNGAN SEMENTARA TR14. H - 1 PERHOTELAN KECIL TR 250 VA S/D 99kVA15. H - 2 PERHOTELAN SEDANG TR 100kVA S/D 200 kVA16. H - 3 PERHOTELAN BESAR TM 201 kVA KEATAS17. I - 1 INDUSTRI RUMAH TANGGA TR 450 VA S/D 2200VA18. I - 2 INDUSTRI KECIL TR 2201 VA S/D 13.9 kVA19. I - 3 INDUSTRI SEDANG TR 14 kVA S/D 200 kVA20. I - 4 INDUSTRI MENENGAH TM 201 kVA KEATAS21. I - 5 INDUSTRI BESAR TT 30,000 kVA KEATAS22. G - 1 GEDUNG PEMERINTAHKECIL/SEDANG TR 250 VA S/D 200 kVA23. G - 2 GEDUNG PEMERINTAHBESAR TM 201 KVA KEATAS24. J PENERANGAN JALAN UMUM TR4.1.3 Tuan Singgodimedjo pelanggan tarif R2 dengan daya tersambung 2200 VA. Stand kWh -Meter yang dicatat pada akhir Pebruari 93 adalah 070016, dan yang dicatat bulan sebelumnyaadalah 069325. Berapa rekening listrik yang harus dibayar untuk periode tersebut?Jawab :Pemakaian Kwh = Stand meter akhir - Stand meter yang lalu= 70016 - 69325= 691 kWh1. 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 Singgodimejo4.1.4 PT Maju Mundur, pelanggan PT. PLN (PERSERO) tarif I-4, dengan daya 329 kVA dipasokdengan tegangan 380 V/220 V (sewa trafo).Data pencatatan stand kWh - Meter dan kVARh - Meter seperti berikut:

Page 17: Daya Aktif

- 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 iniJawab :- 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 kVARh1. 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 Mundur4.1.5 Jelaskan kelebihan dan kekurangan pemakaian beban resistif, induktif dan kapasitif ?Jawab :Kelebihan PemakaianBeban Resistif Beban Induktif Beban KapasitifTegangan dapat diatur Menyerap daya aktif Menyerap daya aktifMengurangi overload Menyerap daya reaktif Mengeluarkan daya reaktifMenghemat daya aktif Meningkatkan pfMengurangi kerugianKekurangan PemakaianBeban Resistif Beban Induktif Beban KapasitifMenyebabkan drop tegangan Merusak faktor daya Pemborosan daya aktifMenyebabkan panas Menyebabkan harmonik Efisiensi menurunKenaikan arus/suhu kabel Tegangan menjadi unstableMenyebabkan overloadKESIMPULANEnergi yang disipasi atau dihamburkan oleh beban disebut sebagai daya aktif. Daya aktifdilambangkan oleh huruf P dan diukur dalam satuan W (Watt).Energi hanya terserap dan kembali kesumbernya karena sifat beban yang reaktif ini maka disebut sebagai daya reaktif. Daya reaktifdilambangkan dengan huruf Q dan diukur dalam satuan VAR (Volt-Amps-reaktif).

Page 18: Daya Aktif

Energi total dalam rangkaian arus bolak-balik, baik dihamburkan, diserap ataupun yang kembalidisebut 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 adalahgaris sisi miring dan mengapit sudut. Sudut yang diapit garis adalah sudut phasa rangkaianimpedansi (Z).DAFTAR PUSTAKA[1]. www. Indo.net.id/pln[2]. www.plnjaya.co.id/pelayanan[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 DiGardu Induk Waru PLN P3B, Surabaya : Universitas Kristen Petra, 2007.BIOGRAFIAlto Belly Asep Dadan HBudi Lukman Candra AgusmanNO PICTURE