LAPORAN PRAKTIKUM

TEKNIK TEGANGAN TINGGI PENGUKURAN FAKTOR DAYA PADA BEBAN INDUKTIF TANPA DAN DENGAN KAPASITOR

NAMA PELAPOR : FAKHRI ELBAZ NUGRAHA(3.29.12.0.10)

NAMA PARTNER : 1. ALFI SALMANI FIKRI

(3.29.12.0.02)

2. ANWAR HAMID ZULFAUZI(3.29.12.0.04)

3. DEVI PRASETYO UTOMO(3.29.12.0.06)

4. ELISA PURWATMOKO G(3.29.12.0.08)

5. HERLAMBANG S

(3.29.12.0.12)

TANGGAL PERCOBAAN : 16 SEPTEMBER 2014TANGGAL PENYERAHAN : 23 SEPTEMBER 2014KE-3DPROGAM STUDI KONVERSI ENERGI

JURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

2014/2015 A. JUDUL

Pengukuran Faktor Daya Pada Beban Induktif Tanpa dan Dengan KapasitorB. TUJUAN Mahasiswa dapat merangkai rangkaian untuk pengukuran faktor daya

Mahasiswa dapat mencari nilai cos phi

Mahasiswa dapat memperbaiki factor daya pada suatu rangkaian beban induktifC. DASAR TEORI

Pengertian Daya

Daya dalam fisika adalah laju energi yang dihantarkan atau kerja yang dilakukan per satuan waktu. Daya dilambangkan dengan P. Mengikuti definisi ini daya dapat dirumuskan sebagai: P =

Dimana P = Daya (watt)

W = Usaha (joule)

t = waktu (sekon)

Daya rata-rata (sering disebut sebagai "daya" saja bila konteksnya jelas) adalah kerja rata-rata atau energi yang dihantarkan per satuan waktu. Daya sesaat adalah limit daya rata-rata ketika selang waktu t mendekati nol.

Daya ListrikSeperti yang telah diketahui daya listrik dibagi dalam tiga macam daya sebagai berikut :

1. Daya Nyata (P)Daya nyata merupakan daya listrik yang digunakan untuk keperluan menggerakkan mesin-mesin listrik atau peralatan lainnya.

Line to netral / 1 fasaP = V x I x Cos

Line to line/ 3 fasaP = 3 x V x I x Cos Keterangan :

P = Daya Nyata (Watt)

V = Tegangan (Volt)

I = Arus yang mengalir pada penghantar (Amper)

Cos T = Faktor Daya

2. Daya Semu (S)Daya semu merupakan daya listrik yang melalui suatu penghantar transmisi atau distribusi. Daya ini merupakan hasil perkalian antara tegangan dan arus yang melalui penghantar.

Line to netral/ 1 fasaS = V x I

Line to line/ 3 fasa

S = 3 x V x I

Keterangan :

S = Daya semu (VA)

V = Tegangan (Volt)

I = Arus yang mengalir pada penghantar (Amper)3. Daya Reaktif (Q)Daya reaktif merupakan selisih antara daya semu yang masuk pada penghantar dengan daya aktif pada penghantar itu sendiri, dimana daya ini terpakai untuk daya mekanik dan panas. Daya reaktif ini adalah hasil kali antara besarnya arus dan tegangan yang dipengaruhi oleh faktor daya.

Line to netral/ 1 fasa

Q = V x I x Sin

Line to line/ 3 fasa

Q = 3 x V x I x Sin

Keterangan :

Q = Daya reaktif (VAR)

V = Tegangan (Volt)

I = Arus (Amper)

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 yang biasanya dinyatakan dalam cos .

Faktor Daya = Daya Aktif (P) / Daya Nyata (S)

= kW / kVA

= V.I Cos / V.I

= Cos Perbaikan faktor dayaSalah satu cara untuk memperbaiki faktor daya adalah dengan memasang kompensasi kapasitif menggunakan kapasitor pada jaringan tersebut. Kapasitor adalah komponen listrik yang justru menghasilkan daya reaktif pada jaringan dimana dia tersambung. Pada jaringan yang bersifat induktif dengan segitiga daya seperti ditunjukkan pada Gambar 3, apabila kapasitor dipasang maka daya reaktif yang harus disediakan oleh sumber akan berkurang sebesar(yang merupakan daya reaktif berasal dari kapasitor). Karena daya aktif tidak berubah sedangkan daya reaktif berkurang, maka dari sudut pandang sumber, segitiga daya yang baru diperoleh; ditunjukkan pada Gambar 4 garis oranye. Terlihat bahwa sudutmengecil akibat pemasangan kapasitor tersebut sehingga faktor daya jaringan akan naik.

D. GAMBAR RANGKAIAN

E. ALAT DAN BAHAN

1. Sumber tegangan AC 1 phasa

2. Slide Regulator 1 phasa

3. Voltmeter

4. Amperemeter

5. Multimeter

6. Kabel secukupnya

7. Obeng 8. Cos phi meter

9. Load Bank Induktif

10. Kapasitor 2,5f ; 3,5f ; 5f

11. MCB satu phasa

F. LANGKAH KERJA

1. Berdoa sebelum melakukan praktikum

2. Menyiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan dalam praktikum

3. Merangkai rangkaian sesuai dengan gambar rangkaian

4. Mengatur tegangan dari slide regulator sebesar 120 volt

5. Mengamati besarnya arus dan daya yang dihasilkan (tanpa kapasitor)

6. Mengulangi langkah ke lima dengan variasi besaran kapasitor yang berbeda beda

7. Mencatat data yang diperoleh dari pengamatan

8. Setelah selesai mengembalikan alat ke tempat semula

G. DATA PERCOBAAN

No.Kapasitor

(F)V

(volt)I

(ampere)P

(watt)Faktor Daya

(cos )

1Tanpa kapasitor1201,13150.1106

22,51201,04150.1201

33,51201150.125

451200,94150.1329

52,5 + 3,51200,9150.1388

62,5 + 51200,85150.1470

73,5 + 51200,8150.1562

82,5 + 3,5 + 51200,7150.1785

Contoh Perhitungan

Tanpa Kapasitor

Daya nyata (P) = 15 watt

Tegangan (V)

= 120 Volt

Arus (A)

= 1.13 Ampere

Faktor Daya (cos )= Daya Aktif (P) / Daya Nyata (S)= = = 0.1106

Dengan Kapasitor (2.5 F)

Daya nyata (P) = 15 watt

Tegangan (V)

= 120 Volt

Arus (A)

= 1.04 Ampere

Faktor Daya (cos )= Daya Aktif (P) / Daya Nyata (S)= = = 0.1201

H. ANALISA

Dari praktikum yang telah dilakukan didapat beberapa data yaitu tegangan, arus, dan daya. Percobaan dilakukan tanpa kapasitor dan dengan variasi kapasitor. Saat tanpa kapasitor didapat faktor dayanya (cos ) yaitu rasio Antara daya nyata (p) yang didapat dari hasil pembacaan wattmeter dengan daya semu (S) yang merupakan hasil perkalian tegangan dan arus yaitu sebesar 0.1106. Percobaan berikutnya yaitu dengan menambah kapasitor secara parallel pada rangkaian (seperti gambar 1). Kapasitas kapasitor berturut-turut sebesar 2.5, 3.5, 5 F dan faktor daya nya secara berturut turut adalah 0.1201, 0.125, 0.1329. dari hasil tersebut terlihat bahwa dengan penambahan kapasitor maka faktor dayanya semakin baik (mendekati) 1 begitu pula dengan variasi kapasitor, semakin besar kapasitas kapasitor maka faktor dayanya semakin baik. Percobaan berikutnya yaitu dengan menambah kapasitor sebanyak 2 buah (gambar 2) dari hasil yang diperoleh terlihat bahwa dengan memaralelkan 2 kapasitor pada rangkaian akan memperbaiki faktor daya lebih baik dari pada hanya dengan 1 kapasitor. Begitu pula dengan 3 kapasitor (gambar 3) akan lebih baik dari 2 maupun 1 kapasitor. Dengan penambahan kapasitor maka akan menghasilkan daya reaktif yang akan melawan/mengurangi daya reaktif dari sumber. Karena daya aktif tidak berubah sedangkan daya reaktif berkurang, maka dari sudut pandang sumber, segitiga daya yang baru diperoleh, dimana sudut Antara daya semu dengan daya nyata () akan menjadi lebih kecil yang artinya daya semu juga akan ikut berkurang. Dengan berkurangnya daya semu maka arus yang mengalir pada beban juga akan berkurang.I. KESIMPULAN

Faktor daya buruk di sirkuit arus bolak balik dapat dikoreksi ke suatu nilai yang mendekati 1(satu) dengan menambahkan komponen reaktansi kapasitif yang sesuai dan dipasang secara paralel sehingga menimbulkan efek perlawanan terhadap reaktansi induktif(daya reaktif) yang selanjutnya mengakibatkan perbaikan/koreksi pada faktor daya (pf, cos phi). Koreksi ini, tentu saja tidak akan mengubah jumlah sebenarnya dari daya yang dikonsumsi oleh beban (daya nyata) tapi akan menghasilkan pengurangan terhadap daya semu dan arus total secara substansial yang diambil dari sumber 220. Arus total yang lebih rendah setelah dipasang kapasitor mengindikasikan bahwa berkurangnya kerugian akibat panas dalam rangkaian kabel, yang berarti efisiensi sistem menjadi lebih besar dan lebih sedikit daya yang terbuang(terhambur).