SeriKuliah Pengaturan Daya ReaktifPrinsip Dasar Kompensasi Daya ReaktifOleh:Ir. Refdinal Nazir, M.S., Ph.D.UNIVERSITAS SUMATERA UTARASEKOLAH PASCASARJANAPROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO2010

Hubungan Arus, Tegangan & Fasor DayaIP = Arus aktif IQ = Arus reaktifI = IP + j (-IQ)v(t) = Vm Sinwt i(t) = Im Sin(wt-f) S=V.IP=ScosfQ=SsinfS=P+j(-Q)

Lagging dan Leading Daya Reaktif Arus mendahului (leads) dari Tegangan Arus ketinggalan (lags) dari TeganganDaya Reaktif (Leading)(Daya Reaktif Kapasitif)Daya Reaktif (Lagging)(Daya Reaktif Induktif)

Pengertian Daya ListrikP = Daya Aktif (Active Power), kWQ = Daya Reaktif (Reactive Power), kVARS = Daya Nyata (Apparent Power), kVAPSHubungan P,Q dan S:QDaya aktual (apparent power) merupakan daya total yang dikirim ke pengguna, yang terdiri dari 2 komponen:

Daya Produktif (Productive Power) digunakan untuk melakukan pekerjaan dinyatakan dalam kW.Daya Reaktif (Reactive Power) digunakan untuk membangkitkan medan magnit untuk operasi peralatan induksi(AC motor, transformotor, inductive furnaces, Oven dll.)

Faktor Daya Faktor Daya didefenisikan sebagai perbandingan antara daya aktif (P) dengan daya aktual (S), Secara Matematik, didefenisikan sebagai berikut:

Faktor Daya Merupakan Persentase Daya listrik yang digunakan untuk melakukan kerja. Faktor Daya 0,8, artinya 80% daya aktual dikonversikan untuk melakukan kerja. Faktor Daya Ideal adalah 1,0 (unity). Artinya, 100% daya dapat digunakan untuk melakukan kerja.

Tipikal Faktor Daya Pada Berbagai IndustriTipikal Faktor Daya Pada Industri (Tanpa Kompensasi) Industri Faktor DayaIndustri Faktor Daya

Efek Dari Faktor Daya RendahEfek Pada Pembiayaan Langsung - Biaya penalti akibat Faktor Daya Rendah - Biaya Bulan KVAR Hours - KVA DemandEfek Pada Pembiayaan Tidak Langsung - Rendah Faktor Penggunaan Peralatan

Efek Dari Faktor Daya RendahRugi-rugi Daya Pada Penyaluran & Pendistribusian Energi Listrik Investasi Tinggi Untuk Peralatan Distribusi, seperti : Trafo & Switchgears Contoh: Untuk Penyaluran Daya 800 kW, maka kapasitas trafo yang dibutuhkan adalah : - 800 kVA untuk Faktor Daya = 1 - 1000 kVA untuk Faktor Daya = 0,8 - 1600 kVA untuk Faktor Daya = 0,5

Pustaka1. Juan Dixon (SM), et. al., Reactive Power Compensation Technologies, State of the Art Review2. C. Sankaran, Power Quality, CRC Press, 2002.3. www.PDHcenter.com, Power Factor in Electrical Energy Management4. T. J. E. Miller, Reactive Power Control in Electrical Systems, , Jhon Wiley & Son, 1982.

Sumber-Sumber Penyebab Faktor Daya RedahLampu - Lampu Fluoresent : Faktor Daya 50 % - Lampu Mercury : Faktor 40 -60 % Banyak juga lampu-lampu ini juga sudah dilengkapi peralatan koreksi faktor daya2. Trafo Distribusi Besarnya faktor daya pada trafo sangat tergantung kepada beban dan desain trafo. Trafo akan mempunyai faktor paling rendah pada kondisi tanpa beban.Motor AC Motor Induksi : Bervariasi dengan beban : 30% - 90% Motor Sinkron : mempunyai faktor daya yang baik untuk eksitasi yg sesuai dan dapat sebagai penghasil daya reaktif pada over eksitasi

Tipikal Berbagai Peralatan Dengan Faktor Daya Rendah

Tipikal Faktor Daya Motor AC Dalam Berbagai Kondisi Operasi

PERBAIKAN FAKTOR DAYAMereduksi Jumlah Daya Reaktif Pada Sistem - Mengeliminasi trafo atau motor dalam kondisi tanpa beban atau beban rendah - Menghidari suplai tegangan ke peralatan melebihi harga nominal

2. Menggunakan Kompesator Daya Reaktif

TEORI PERBAIKAN FAKTOR DAYAQ2Q1PS1S2f1f2

Tabel Faktor Perbaikan Faktor Daya

Contoh Perbaikan Faktor Daya

Pustaka:1. Juan Dixon (SM), et. al., Reactive Power Compensation Technologies, State of the Art Review2. C. Sankaran, Power Quality, CRC Press, 2002.3. www.PDHcenter.com, Power Factor in Electrical Energy Management4. T. J. E. Miller, Reactive Power Control in Electrical Systems, , Jhon Wiley & Son, 1982.

*