BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sebagai langkah untuk mengurangi pemakaian energi listrik di tingkat

konsumen, pemerintah akhir-akhir ini sering mengumandangkan hemat energi,

khususnya PLN sebagai pemasok energy listrik di Indonesia. Hal ini dilakukan

pemerintah untuk mengantisipasi adanya krisis energi yang terjadi dan juga

kurangnya jumlah pembangkit listrik di lndonesia jika dibandingkan dengan

jumlah pertumbuhan konsumsi energy listrik pada sisi beban.

Dalam pengembangan dibidang teknologi, terdapat berbagai macam peran

dan fungsi dari komponen-komponen elektronika yang sangat bermanfaat dengan

pemikiran-pemikiran inovatif guna memajukan pengembangan dibidang

teknologi. Salah satu komponen elektronika yang dapat diberi perhatian khusus

demgan manfaat yang begitu besar adalah kapasitor daya.

Kapasitor daya adalah suatu bentuk elemen eletronik yang salah satu fungsi

utamanya yaitu memperbaiki faktor daya listrik. Dalam rangkaian arus bolak

balik (AC), daya listrik terdiri atas tiga komponen, yakni daya aktif, daya reaktif,

dan daya semu.

Daya aktif (P) satuannya adalah Wau (W) Daya ini merupakan daya yang

diperlukan konsumen untuk kebutuhan sehari-hari pada semua peralatan yang

menggunakan sumber enegi listrik, oleh PLN konsumen diwajibkan untuk

membayar kebutuhan energi yang dihitung berdasarkan lamanya pemakaian yang

diukur dengan KWh meter.

Daya reaktif (a) satuannya Volt Ampere Reaktif (VAR) Daya ini terjadi

karena reaktansi daya induktif dan reaktansi daya kapasitif. Reaktansi daya

induktif terjadi karena beban yang Efektifi tas Pemasangan berbentuk kumparan

seperti motor-motor pada alat pendingin, pemanas, penghisap debu, dan motor

industri.

Daya semu (S) satuan nya Volt Ampere (vA) merupakan ukuran kapasitas

yang terpasang pada konsumen atau daya pasokan dari PLN (seperti 450VA,

go0vA! l300vA, 2200YA, 3300vA! dan seterusnya). Dikatakan daya semu

karena daya ini tidak dapat kita manfaatkan seluruhnya, karena daya yang

sebenarnya bisa dipergunakan oleh konsumen (daya nyata/aktip-watt)

dipengaruhi oleh falcor daya beban (cos o sebesar 0, I sampai dengan mendekati

I) yang terdapat dalam beban yang bersifat induktif.

Maka dari itu digunakan kapasitor yang mempunyai fungsi sebagai

penyimpan energi listrik, untuk dapat dimanfaatkan dalam menghemat energi

listrik.

B. Tujuan Penelitian

Tujuan diadakan penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Mengukur dan menganalisa pengaruh tingkat efektifitas kapasitor terhadap

beban induktif yang ada pada suatu jaringan listrik.

2. Menganalisa dan merumuskan urutan besar harga induktansi yang sesuai

dengan beban induktif yang ada pada jaringan listrik konsumen.

3. Menganalisa pengaruh besar kapasitansi terhadap kualitas daya listrik pada

suatu jaringan listrik konsumen.

C. Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana mengukur dan menganalisis pengaruh tingkat efektifitas kapasitor

terhadap beban induktif yang ada pada suatu jaringan listrik?

2. Bagaimana menganalisa dan merumuskan urutan besar harga induktansi yang

sesuai dengan beban induktif yang ada pada jaringan listrik konsumen?

3. Bagaimana menganalisa pengaruh besar kapasitansi terhadap kualitas daya

listrik pada suatu jaringan listrik konsumen?

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Penghematan Energi

Sebagai langkah untuk mengurangi pemakaian energi listrik di tingkat konsumen,

pemerintah akhir-akhir ini sering mengumandangkan hemat energi, khususnya

PLN sebagai pemasok energy listrik di Indonesia. Hal ini dilakukan pemerintah

untuk mengantisipasi adanya krisis energi yang terjadi dan juga kurangnya

jumlah pembangkit listrik di lndonesia jika dibandingkan dengan jumlah

pertumbuhan konsumsi energy listrik pada sisi beban. Kapasitor daya adalah

suatu bentuk elemen eletronik yang salah satu fungsi utamanya adalah

memperbaiki faktor daya listrik. Dalam rangkaian arus bolak balik (AC), daya

listrik terdiri atas tiga komponen, yakni daya aktif, daya reaktif, dan daya semu.

Daya aktif (P) satuannya adalah Watt (W) Daya ini merupakan daya yang

diperlukan konsumen untuk kebutuhan sehari-hari pada semua peralatan yang

menggunakan sumber enegi listrik, oleh PLN konsumen diwajibkan untuk

membayar kebutuhan energi yang dihitung berdasarkan lamanya pemakaian yang

diukur dengan KWh meter. Daya reaktif (a) satuannya Volt Ampere Reaktif

(VAR) Daya ini terjadi karena reaktansi daya induktif dan reaktansi daya

kapasitif. Reaktansi daya induktif terjadi karena beban yang berbentuk kumparan

seperti motor-motor pada alat pendingin, pemanas, penghisap debu, dan motor

industri. Sebagai contoh: kalau sebuah AC tertera rnenggunakan daya 400W,

maka daya sesungguhnya yang digunakan untuk menyalakan AC tersebut lebih

besar dari 500W Daya semu (S) satuan nya Volt Ampere (vA) merupakan ukuran

kapasitas yang terpasang pada konsumenatau daya pasokan dari pLN (seperti

450VA, go0vA! l300vA, 2200YA, 3300vA! dan seterusnya). Dikatakan daya

semu karena daya ini tidak dapat kita manfaatkan seluruhnya, karena daya yang

sebenarnya bisa dipergunakan oleh konsumen (daya nyata/aktip-watt)

dipengaruhi oleh falcor daya beban (cos o sebesar 0, I sampai dengan mendekati

I) yang terdapat dalam beban yang bersifat induktif dan Kebanyakan alat

penghemat energy yang dijual dipasaran hanya mengurangr daya reaktif tetapi

daya aktif (KWh) yang harus dibayar konsumen ke PLN tidak turun secara

signifikan atau malah bisa tetap, karena hanya menurunkan daya reahif (vAR)

bukan daya aktifnya (Kwh).

B. Efek Pemasangan Kapasitor Seri dan Paralel (shunt)

Fungsi utama dari pemakaian kapasitor seri atau kapasitor shunt adalah

mengatur teganagan dan aliran daya reaktif pada titik dimana kapasitor tersebut

dipasang. Pada kapasitor parallel atau shunt meruba factor daya beban

sedangkan kapasitor seri secara langsung mengurangi reaktansi induktif.

1. Kapasitor Seri.

Kapasitor seri yaitu kapsitor yang dihubungkan seri dengan impedansi

saluran yang bersangkutan. Pemakaiannya amat dibatasi pada saluran

distribusi, karena peralatan pengaman cukup rumit. Jadi secara umum dapat

dikatakan bahwa biaya untuk pemasangan kapasitor seri lebih mahal daripada

biaya pemasangan kapasitor parallel. Biasanya juga, kapasitor seri desain untuk

daya yang lebih besar daripada kapasitor parallel, guna mengatasi

perkembangan beban kelak dikemudian hari. Seperti yan terlihat pada gambar

b; kapasitor seri mengkompensir reaktansi induktif. Dengan kata lain kapasitor

seri adalah reaktansi negative (kapasitif) yang dihubungkan seri dengan

reaktansi positif (induktif), yang memungkinkan dapat mengkompensir sebagian

atau seluruhnya. Oleh karena itu kapasitor seri tersebut dapat digunakan

sebagai penaik tegangan otomatis yang sebanding dengan pertumbuhan beban.

Selanjutnya pemakaian kapasitor – seri pengaruhnya terhadap naiknya

tegangan lebih besar dibandingkan kapasitor shunt untuk factor – daya yang

rendah.

Gambar b.a adalah bagan satu garis dari suatu penyulang, sedangkan

gambarkan gamabr b.c adalah fasor diagramnya. Bila pada penyulang tersebut

diujung penerimanya dipasang kapasitor – seri, yang bagan satu garisnya

seperti yang terlihat pada gambar b.b, maka fasor diagramnya seperti yang

terlihat pada gambar b.d.

Perhatikanlah gambar b.a dan b.c; jatuh tegangan pada penyulang tersebut

dapat dinyatakan secara pendekatan sebagai berikut:

σV=IRcos+ I sinφVolt

Dimana :

R = tahanan dari penyulang, dalam ohm

X l = reaktansi induktif dari penyulang, dalam ohm

cos φ = factor – daya dari ujung penerima

sinφ = sinus dari sudut factor – daya ujung penerima

a dan c tanpa kapasitor, b dan d dengan kapasitor seri

Gambar b diagram fasor dari penyulang distribusi dengan factor daya mengikut.

Dari gambar 12.1b dan 12.1d, hasil jatuh tegangan akibat dipasangnya

kapasitor– seri dapat di hitung sebagai berikut :

σV=IRcos φ+ I (X L−XC ) sinφVolt

Dimana XC = reaktansi kapasitif dari kapasitor seri, dalam ohm.