KVARh Meter A. PengertianKVARhmeter adalah alat untuk mengukur daya reaktiI yang diserap suatu beban dalam waktu tertentu.DalampenggunaannyaKVARhmeterlebihseringdigunakandiduniaindustri karenanilaiIaktor daya sangat berpengaruh terhadappenggunaan energilistrik .KVARhmeter terdiri dari dua macam, yaitu: a) Mekanik SistemkerjanyaahampirsamadenganKWhmeteryaituperhitungannyaberdasarkan perputaran cakram b) Digital BiasanyaalatukurinimenjadisatudenganKVAhmeter,KWhmeter,sertacosphi meter . Daya nyata, Daya Reaktif , Daya Semu, dan Faktor Daya Sedangkan besarnya daya reaktiI pada KVARh meter dapat dicari dengan rumus: {

{ Keterangan: O !DayaNyata(Watt)yaitudayayangterpakaiuntukmelakukanenergi sebenarnya dan dapat dicari dari rumus : ! V. I . Cos ! 3 . VL. IL . Cos O "DayaReaktiI(VAR)adalahjumlahdayayangdiperlukanuntuk pembentukanmedanmagnetdandaripembentukanmedanmagnetmakaakan terbentuk fluks medan magnet. " V.I.Sin " 3 . VL. IL. Sin O SDayaSemu(VA),adalahdayayangdihasilkanolehperkalianantara tegangan rms dan arus rms dalam suatu jaringan atau daya yang merupakan hasil penjumlahan trigonometri daya aktiI dan daya reaktiI. ambar 1Penjumlahan trigonometri daya aktif, reaktif dan semu DarigambardiatasterdapatIaktordaya(Cos)yangmerupakanrasioperbandingan antara daya aktiI (Watt) dan daya nyata (VA) yang digunakan dalam sirkuit AC atau beda sudut Iasa antara V dan I Faktor Daya Daya AktiI (!) / Daya Nyata (S) kW / kVA V.I Cos / V.I Cos Faktor daya terdiri dari dua siIat yaitu Iaktor daya 'leading dan Iaktor daya 'lagging. a) Faktor Daya 'leading Apabilaarusmendahuluitegangan,makaIaktordayainidikatakan'leading.Faktor daya leading ini terjadi apabila bebannya kapasitiI, ambar 2Faktor Daya ~leading ambar 3Segitiga daya untuk beban kapasitif b) Faktor Daya 'lagging Apabilateganganmendahuluiarus,makaIaktordayainidikatakan'lagging.Faktor daya lagging ini terjadi apabila bebannya induktiI. ambar 4Faktor Daya ~lagging ambar 5Segitiga daya untuk beban induktif .agian-agian KVARh Meter dan Fungsinya KVARhmeter dirancang dan diproduksi dengan sebaik-baiknya agar dalam penggunaan normal tidak membahayakan, terutama terhadap : Keamanan manusia dari kejut listrik. Keamanan manusia dari pengaruh suhu/ 9ermis yang berlebihan. Keamanan dari bahaya sambaran api. ambar 6KVARh Meter ambar 6Skema KVARh meter Keterangan : .Kumparan Arus KumparanarusdipergunakanuntukmembangkitkanIluksbolak-balikyang berbanding lurus dengan arus beban. 2.Kumparan Tegangan KumparantegangandipergunakanuntukmembangkitkanIluksbolak-balikyang berbandinglurusdenganteganganbeban.Fluksarusakanmenginduksikanarus-arus foucoul9didalampiringandandisiniakanmengadakanreaksidenganIlukstegangan untuk memperoleh suatu moment. 3. Rotor/ !iringan Rotor(piringan)digunakansebagaisuatubagianyangberputar.Momentputar iniakanmendapatkanpengeremandarimagnetpermanen.Elemenmeterbergerakyang digunakan untuk tempat berinterakinya magnetik dari belitan tetap dengan Iluks magnetik dari elemen redaman ( magne9ic permanen9 ) dan yang mengoperasikan register. 4.!enumpu !enumpu dipergunakan untuk tempat berputar dari poros dan piringan. 5.Megnet !ermanen Magnet permanen dipergunakan untuk mengontrol secara otomatis kecepatan dari piringan yang berbanding lurus dengan moment putar. 6.Register/ Alat Hitung Alat penghitung listrik harus dari jenis tabung yang terdiri dari 6 angka termasuk angkapersepuluhpadaangkaterakhir.Yangdilengkapidengangaris-garisskala sebanyaksepuluhgarisberjaraksamadiantaratiapduaangkayangberurutan.Ukuran angka-angkasekurang-kurangnyamempunyailebar2,5mmdantinggi5mm,dicetak dengan warna putih dengan dasar warna hitam, kecuali untuk angka pada tabung terakhir dicat diatas warna dasar putih dengan warna merah atau diatas warna dasar merah dengan warna putih. SemuajumlahenergiharusdalamsatuankVARh,satuantersebutterterapada papannamadidekattabungterakhir.Gigi-gigipemindahharusdibuatdarimetal,atau bahan lain yang mempunyai persyaratan setinggkat dengan bahan metal. Bahan roda gigi harussama denganbahan gigi-gigi pemindah. Untuk KVARhmeter tariI ganda, elemen hitunguntuktariILuarBeban!uncak(LW!B)terletakdisebelahbawah,sedangkan untuktariIwaktubebanpuncak(W!B)terletakdisebelahatas.Digunakanuntuk mencatatbanyaknyaperputarandaripiringan,sedangkankecepatanputardaripiringan adalah berbanding lurus dengan beban. Jadi register adalah untuk mecatat banyaknya aya yang dipakai oleh beban dalam waktu t detik. 7.Kotak Dasar Meter !latdasaryangdipergunakanuntuktempatmenempatkanbagian-bagiandari peralatanJikadasarterbuatdaripaltbesi,tebalnyaharusmemenuhiketentuandan dilapisicatdengancarayangbaik,sehinggalapisaninitidakmudahcacatbilatergores benda keras atau pun tajam dan tahan terhadap iklim tropis. Bila terbuat dari plastik polycarbona9makaharus memenuhi ketentuan dan tidak berubah warna atau kusam dalam waktu yang lama. Karena jika kusam akan mempersulit pembacaanregistersaatpetugasdatangmencatat.!adabagianbelakangmeterharus dilengkapidenganIasilitasuntukmenggantungmeter.Konstruksinyaharussedemikian rupa, sehinggameter tidak dapat dilepas dari dudukannya tanpamelepas penguat bagian bawahnya. 8. Tutup Kontak Meter Tutupkontakmeterdipergunakanuntukmenutupbagianbagiandariperalatan supaya aman dari bahaya singgung dan debu. Dibuat dari bahan yang sama dengan kotak dasar meter dengan tebal minimun 0,5 mm untuk baja atau 0,8 mm untuk seng atau juga dapatdibuatdaribahangelasdenganketebalanminimum4,5mm.Bilatutupmeter terbuatdarilogam,tebalnyaharusmemenuhiketentuandanpelapisancatharussama dengan dasar meter. Dan juga harus dilengkapi dengan jendela untuk pembacaan register danpapannamasertamelihatputaranpiringan.Bilabahantutupdaribahanplastik polycarbona9makapemasangantutupmeterkedasarmetermenggunakanempatbuah mur atau baut penguat dengan kedudukan dua buah baut bersilang berada di tutup meter. Tutupkotakmeterharusdiberipakingelastisdantahanlama.Bilajugadiberiperekat, maka setelah kering perekat tersebut tidak boleh retak dan mengelupas. !aking dan perekat dibuat dari bahan yang tidak dimakan serangga. !ada setiap baut penguat dan tutupmeterharusdiberiIasilitasuntukpenyegelan.Apabilakotakmetersudahdisegel, tutup kotak hanya dapat dilepas dari dasar meter dengan merusak kawat segel. Konstruksi tutup meter harus sesuai dengan dasar meter, sehingga pemasangan baut jadi lebih mudah. Tutup meter dan dasar meter harus dapat saling dipertukarkan. 9.Terminal, Blok terminal, terminal !embumian TerminaldikelompokandalamsatublokterminalyangmempunyaisiIatisolasi dan kekuatan mekanis yang baik. Baut penguat-penguat hubungan yang digunakan untuk mengencangkanpenghantarpadaterminalyangmungkinakandikendorkandan dikencangkanberapakaliharusdisekruppadamurlogam.Seluruhbagianbagian terminalharusdibuatsedemikianrupaagartahanterhadapkaratsebagaiakibatrontok dengan jenis logam lain. Terminal digunakan untuk menghubungkan kumparan arus dan tegangan sumber. Blok terminal adalah bagian meter yang dibuat dari bahan isolasi padat dimanaditempatkansekumpulanjepitanmeter.Terminalpembumianadalahterminal yang dihubungkan dengan bagian penghantar KVARh meter yang dapat disentuh dengan maksud pengaman. 0. Tutup Terminal Tutupterminaldigunakanuntukmenutupiterminalmeterdanpadaumunya termasukjugasebagiandarikabelpenghantaryangdihubungkanketerminal.Terminal KVARhmeteryangdikelompokandalamsatukelompokblokterminal,harusditutup dengan tutup meter yang dapat disegel. Tutup terminal harus betul-betul dapa menutup semua terminal sekrup pengencang penghantar dan sebagian isolasi kabel penghantar. Tutup terminaldapatdibuatdaribahanbesiataubahanplastikpolycarbona9ataugelas, konstruksinyaharuskuat.Bilatutupterminaldariplastikpolycarbona9,haruskuat, bening tidak berubah warna untuk jangka waktu yang lama. !adasetiapmeterKvarhdiberitandapengenalpadapapannamayangterpasangpadabagian dalam meter yang antara lain berisi : . Nama / Merk pabrik 2. Sistem pengawatan:-Satu phasa dua kawat -Tiga phasa empat kawat - Tiga phasa tiga kawat 3. Type meter 4. Nomor seri dan tahun pembuatan. 5. Tegangan acuan standar,arus dasar dan rasio ransIormator instrumen ukur. 6. Frekuensi pengenal 7. Konstanta meter (putaran /kvarh) 8. Satuan energi listrik 9. Kelas meter Kelas tiga. 0.Suhu acuan bila lain dari 23 C .Tanda segi empat ganda, untuk meter berkotak isolasi 2.Nama pemilik 3.TandadenganhuruIC.A.untukterminalmetergunaganda.(dapatdihubungkandengan kabel Cu atau Al) 4.Tanda bantalan batu ganda magnit apung 5.Arah putaran kvarh Tabel Tegangan Acuan Standar meter Kvarh: Tabel Arus dasar Standar dan Arus Maksimum meter Kvarh D.ara Kerja KVARh Meter !enggunaan-penggunaan yang paling umum dari alat pengukuran energi pada arus bolak-balik,makaalatukurtipeinduksimendapatpredikatpemakaianpalingbanyak.Induksi diperolehkarenaadanyapengaruhmagnetpermanentdalamkumparanpadasirkuittertutup. !engaruhmagnetpermanentpadasirkuittertutupakanmembangkitkanarusinduksi.!engaruh tersebut dapat dilakukan dengan : Menggerakkan magnet permanen terhadap kumparan. Menggerakkan kumparan terhadap magnet permanen. Arah arus induksi tergantung dari jenis perubahan Iluks naik atauperubahan Iluks turun. Ditinjausegibekerjanyamakapengukurinimemilikiprinsipazasinduksiatauazas Ferraris.Danpadaumumnyaalatpengukurinidigunakanuntukmengukurdayalistrikarus bolak-balik.!adaalatinidipasangsebuahcakraalumunium(alumuniumdisc)yangdapat berputar,dimukasebuahkutubmagnetlistrik(electromagnet).Magnetinidiperkuatoleh kumparantegangandankumparanarus.Denganadanyalapanganmagnettukaryangberubah-ubah maka cakra (disc) alumunium ditimbulkan suatu arus bolak-balik yang menyebabkan cakra tadi berputar dan menggerakkan pesawat hitungnya. !adapembebananbebaninduksikecepatanberputarnyacakrasangattergantungpada hasilkalidaritegangan(E)xkuatarus(I)dalamsatuanWatt.Jumlahputarantergantungpada banyaknya penggunaan beban dan waktu, dengan demikian dapat kita rumuskan sebagai berikut : %egangan x kuat arus x waktu E. I. t dalam satuan Watt-jam (att hour) E. Prinsip Kerja u ditimbulkan oleh arus I mengalir di kumparan Wc u2ditimbulkanoleharusIpmengalirdikumparanWpdanIplagging90derajadterhadap Tegangannya engan mengambil persamaan moment alat ukur type induksi : T KW O. O2 Sin a usebanding dengan I u 2 2 sebanding dengan V/W Sin a Cos Maka : TD W.I (V/W) Cos V.I. Cos DengandemikianmakaterhadappiringanlogamDterdapatmomengerakTDyang berbandinglurus terhadap dayabeban. Apabila oleh karena pengaruhmomen TD. !iringlogam D berputar dengan kecepatan n, maka sambil berputar piringan tersebut memotong garisgaris Iluksimagneticm(akibatadanyamagnitpermanen)sehinggamenyebabkanterjadinyaarus arus putar (arus Foucault) didalam piringan logam yang berbanding lurus terhadap n o m. ArusarusputaryangterjadipadapiringanlogamDakibatadanyao,o2danomsepertidalam gambar.BArusarusputaryangmemotonggarisgarisIluksimmenyebabkanpiringan logam D mengalami momen redaman TD yang berbanding lurus dengan n. o m2 ila momen 1 dan 1d dalam keadaan seimbang maka :

SehinggadidapatkecepatanndaripiringanlogamDadalahberbandinglurusdengan V.I.Cos, makajumlah putaran piringan D untuk jangka waktu tertentu sebanding dengan energi yang diukur pada jangka waktu tersebut. Kemudian untuk mendapat angka hasil pengukuran dari piringan D tadi harus ditransIormasikan lagi ke alat register. F. Pengawatan KVARh meter DalammelaksanakanpenyambungankVARhmetersamahalnyasepertimelakukan penyambunganpadaKVARhmeter.UntukbeberapapengawatandarikVARhmeterdapat kita perhatikan sebagai berikut : . !engawatan KVARh Meter 3 Fase 4 Kawat Sambungan Langsung ambar 7 Pengawatan kVARh Meter 3 Fase 4 Kawat Sambungan Langsung 2. !engawatan KVARh Meter 3 Fase 3 Kawat Sambungan Tidak Langsung ambar 8 Pengawatan kVARh Meter 3 Fase 3 KawatSambungan %idak Langsung 3. !engawatan KVARh Meter Untuk Mengukur Energi ReaktiI KapasitiI 3 Fase 4 Kawat !erludiketahuibahwakVARhmeterpadaumunyahanyadigunakanuntuk mengukur pemakaian energi reaktiI pada beban yang induktiI. Apabila kVARh meter ini digunakanuntukmengukurdayareaktiIdaribebanyangkapasitiI,makadisckVARh metertersebutakanberputarterbalik,sehinggaalathitungnyaakanberputarmundur. Skema diagramnya : ambar 9 Pengawatan KVARh Meter Untuk MengukurEnergi Reaktif Kapasitif 3 Fase 4 Kawat KVARhmeterbiladipakaiuntukmengukurenergireaktiIpadabebankapasitiI, maka polaritas harusnya terbalik. 4. !engawatan KVARh Meter untuk Mengukur Energi ReaktiI KapasitiI 3 Fase 4 Kawat.5. ambar 10 Pengawatan KVARh Meter untuk Mengukur Energi Reaktif Kapasitif 3 Fase 4 Kawat. . Daya Reaktif dalam Industry (yang %erhubung 1ala-1ala PLN) !erbaikanIaktorkerjaadalahsuatuusahaataulangkahlangkahuntukdapatmencapai systemkelistrikanyangoptimal.!owerIactoryangburukdapatmerugikansuatusistem kelistrikan. Adapun kerugian yang dapat ditimbulkan dengan adanya Iactor kerja yang buruk atau rendah adalah: . Dayaterpasanglistrik!LN(KVA)tidakdapatoptimal.Jikabebanyangadasudah mencapaibatasarusyangdiijinkan.makatidakdapatmenambahbebanlistriklagi sedangkan kw yang terpakai masih dibawah daya terpasang. 2.DenganpowerIactoryangrendahakandikenakanpenalty/dendadari!LNyangnilai rupiah/kvarhnyacukuptinggi.Halinikarenasudahmelebihiketentuanyang distandarkan dari !LN yaitu sebesar 0,85. 3.DenganpowerIactoryangrendahmakaarusmenjadilebihtinggi.Denganarusyang tinggiiniakanmenjadikankabellebihpanaskarenaenergiyangterbuangkarenaarus. sesuaidenganrumusIRt.makadengantahanankabelyangtetapdanarusyang melewati kabel berbanding lurus dengan panas yang dikeluarkan. 4.Jikainstalasi dengan kabel penghantaryang panjang danjauhmaka akanmenyebabkan teganganjatuh(V)semakinbesardiujungbeban.Teganganjatuhberbandinglurus dengan arus yang melewati penghantar. DengankeempatkerugianyangditimbulkanolehkarenapowerIactoryangrendahmaka diupayakanmemperbaikinyadenganmemasangcapasitorbank. Bagaimanakahkonsepdasarsehinggadenganpemasangankapasitorbankdapat memperbaikiIactorkerjadarisuatusistemkelistrikan?Halitudapatdijelaskansebagai berikut: O Bebanbebanyangmempunyaikecenderunganmemilikicosphikurangdarisatu tertinggal(leaging)adalahbebanbebanlistrikyangmempunyaiunsurlilitandaninti besi.Semisallamputabungdengaballastnya,motormotorlistrik,laslistrikdan transIormator regulator. O Sehinggadayalistrikyangdipakaiuntukmengoperasikanperalatantersebutterdiridari dua unsur yaitu daya aktiI dan daya reaktiI. O DayaaktiIadalahdayayangterpakaiyangterukurdengankilowattmeter.Dayaini membentuk energi aktiI persatuan waktu dan dapat diukur dengan KVARh meter. O SedangkandayareaktiIadalahdayayangterpakaisebagaienergipembangkitanIlux magnetic sehingga timbul magnetisasi. Dan daya ini dikembalikan ke system karena eIek induksi elektromagnetik itu sendiri. Capasitorbankadalahsekumpulanbeberapakapasitoryangdisambungsecaraparallel untukmendapatkankapasitaskapasitiItertentu.BesaranyangseringdipakaiadalahKvar( KilovoltamperereaktiI)meskipundidalamnyaterkandung/tercantumbesarankapasitansi yaituFaradataumicroIarad.KapasitorinimempunyaisiIatlistrikyangkapasitiI(leading). SehinggamempunyaisiIatmengurangi/menghilangkanterhadapsiIatinduktiI(leaging). Dengan Dasar inilah Nilai power Iactor diperbaiki.