Home > LISTRIK > CONTOH MEMPERBAIKI POWER FACTOR

CONTOH MEMPERBAIKI POWER FACTOR

wattmeter powermeter

Image via Wikipedia

Sebelum membaca artikel ini, saya sarankan Anda membaca artikel saya yang berjudul POWER FACTOR dan DAYA & ENERGI, karena pada artikel ini saya coba memberikan contoh (mohon maaf, jika teori dan contohnya tidak mewakilkan rasa keingintahuan Anda) tentang cara menghitung dan menentukan beban kapasitif yang harus dipasang agar beban induktifnya tidak terlalu tinggi. Yuk kita mulai..

Ketika ingin menaikkan Power Factor (PF) yang jelek, sebaiknya Anda melakukan pengujian dahulu sebelum memutuskannya. Caranya bisa dengan melihat tagihan listrik bulanan Anda, bila Anda terkena biaya pada Blok 3 (denda kVARh) berarti PF Anda jelek, atau bisa juga dengan menggunakan osiloskop, namun alat ini harganya mahal, maka disarankan untuk menggunakan :


Dengan menggunakan wattmeter, kita dapat mengetahui active power / true power yang akan digunakan untuk membandingkannya dengan apparent power. Apparent power sendiri bisa diketahui dari mengkalikan total tegangan dengan total arus. Dari nilai yang didapat antara active power & apparent power kita dapat menentukan nilai reactive power & PF.

Misalnya kita mempunyai rangkaian seperti gambar berikut ini.

lat.koreksi pf

Hasil dari pengukuran adalah sebagai berikut :

  • Tegangan : 240 V
  • Frekuensi : 60 Hz
  • Active power (P) : 1.5 kW
  • Arus : 9.615 A

Pertama kita hitung dahulu apparent power dalam kVA :

  • S = V x I –> 240 V x 9.615 A = 2.308 kVA

Dari sini dapat kita tentukan bahwa S > P –> 2.308 kVA > 1.5 kW. Dapat dikatakan PF dalam rangkaian ini sangat jelek, mari kita buktikan dengan mencari nilainya dari membagi P dengan S.

  • PF = P / S –> 1.5 kW / 2.308 kVA = 0.65 (jelas bukan, yang baik adalah ≥ 0.85)

Dari nilai diatas kita dapat menggunakan segitiga daya.

lat.koreksi pf_triangle

Untuk menentukan nilai dari reactive power (Q), kita dapat menggunakan rumus phytagoras, yaitu :

  • reactive power (Q) = √apparent power (S)2 –  √active power (P)2
  • reactive power (Q) = √2.3082 –  √1.52
  • reactive power (Q) = 1.754 kVAR (inductive)

Untuk menaikkan PF, maka kita harus memasang kapasitor yang dipasang secara pararel dengan nilai yang ditentukan dari perhitungan data yang ada.

  • Q =  V2 / X, berarti
  • X = V2 / Q –> X = 2402 / 1.754 = 32.845 Ω

Karena kita mencari nilai reaktansi kapasitif pada bidang Q, maka X disini kita ganti dengan Xc. Setelah itu dengan menggunakan rumus Faraday, yaitu :

  • Xc = 1 / (2πFC).

Karena kita mencari nilai kapasitornya, maka rumus diatas menjadi :

  • C = 1 / (2πFXc)
  • C = 1 / (2π x 60 Hz x 32.845 Ω)
  • C = 80.761 µF, biar mudah kita anggap saja 80 µF.

Hasilnya dapat kita pasang sebuah kapasitor pada rangkaian secara pararel.

lat.koreksi pf 1

Dari nilai kapasitor yang baru yaitu 80 µF, kita dapat menentukan nilai dari reaktansi kapasitif (Xc) yang baru pula dengan menggunakan rumus Faraday, yaitu :

  • Xc = 1 / (2πFC)
  • Xc = 1 / (2π x 60 Hz x 80 µF)
  • Xc = 1. 106 (1 / (2π x 60 Hz x 80 F)
  • Xc = 33.157 Ω

Dari sini kita dapat menghitung arus pada rangkaian baru tersebut dengan menggunakan tegangan dan resistance, yaitu :

  • I = V / R –> I = 240 / 33.157
  • I = 7.238 A

Lalu kita bisa mencari nilai kVAR yang baru dengan rumus :

  • Q = V2 / X –> Q = 2402 / 33.157
  • Q = 1.737 kVAR (capacitive).

Dari sini, ilustrasi perbaikan PF dapat dilihat dibawah ini.

lat.koreksi pf_triangle 1

Sekarang kita hitung total kVAR yang terjadi setelah dipasang kapasitor senilai 80 µF.

  • Total kVAR = inductive kVAR – capacitive kVAR
  • Total kVAR = 1.754 – 1.737
  • Total kVAR = 16.519 VAR

Ilustrasi dari hasil perbaikan PF adalah seperti gambar di bawah ini.

lat.koreksi pf_triangle 2

NEW apparent power (S) = √reactive power (R)2 +  √active power (P)2

NEW apparent power (S) = √(16.519)2 +  √(1500)2

NEW apparent power (S) = 1500.09 VA

NEW apparent power (S) = 1.50009 kVA

  • NEW PF = 1.5 kW / 1.50009 kVA
  • NEW PF = 0.99994 (sebelumnya 0.65)

NEW total arus,

  • I = 1.50009 kVA / 240 V
  • I = 6.25 A (sebelumnya 9.15 A)

Perbaikan ini tidak akan mempengaruhi penggunaan daya oleh beban, tetapi dapat menurunkan apparent power sehingga kita dapat memperkecil heat losses artinya efisiensi sistem sangat baik sekali.

  1. No comments yet.
  1. 8 March 2011 at 04:23

Leave a Reply

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: