Pemanfatan energi listrik, baik untuk industri maupun rumah tangga seringkali di lakukan dengan tidak effisien. Penyebabnya bisa dari HUMAN FACTOR maupun TECHNICAL FACTOR. Kedua faktor tersebut, berpotensi menimbulkan banyak kerugian (losses ).

Jika di kaitkan dengan sejumlah rupiah yang harus kita bayarkan kepada PLN, maka kedua faktor tersebut memiliki andil dalam menciptakan "kerugian" atas sejumlah rupiah yang sebenarnya tidak sebanding dengan "sedikit" energi yang kita gunakan.

In-effisiensi dalam penggunaan energi listrik yang bersifat TECHNICAL FACTOR pada umumnya dfi sebabkan oleh POWER FACTOR (Faktor Daya) yang tidak tidak maksimal, antara lain :

1. Sistem instalasi (wiring) yang tidak memenuhi standarisasi. 2. Karakteristik beban pada peralatan. 3. Tegangan jala-jala (jaringan). 4. Umur teknis peralatan yang sudah tua. 5. Grounding (protective Earth) yang tidak sesuai. 6. Penggunaan alat Catu Daya yang tidak sesuai dengan kapasitas.

Sedangkan In-efisiensi yang bersifat HUMAN FACTOR pada umumnya disebabkan oleh beberapa hal, antara lain :

1. Kurang transparannya cara penghitungan Rekening (billing) oleh pihak terkait. 2. Program kalibrasi berkala, Meter Control (KWH Meter) yang belum dijalankan secara konsisten, sehingga sering terjadi kesalahan dalam penunjukan meter. 3. Program pembinaan konsumen yang belum di jalankan secara konsisten, berkaitan dengan pemanfatan energi listrik. 4. Sistem perencanaan daya (power plant) pada industri umumnya belum dilaksanakan secara optimal.

Daya dan Faktor Daya Secara teoritis, kemampuan untuk melakukan usaha lazim di sebut Energi. Dalam sistem kelistrikan, setiap usaha yang di perlukan oleh peralatan listrik untuk menjalankan fungsinya disebut daya listrik.

Sedangkan faktor daya adalah faktor yang mempengaruhi tingkat efisiensi daya. Faktor daya (cos ) merupakan nilai yang menunjukkan kualitas atau kondisi jaringan atau peralatan dan merupakan rasio antara Daya Aktif (KW) dengan Daya Nyata / APPARENT POWER (KVA).

Daya Listrik dapat diklasifikasikan menjadi 3, yaitu :

1. Daya Aktif (P), yaitu daya yang hanya melakukan usaha yang sebenarnya (EFFECTIVE POWER). 2. Daya Reaktif (Q), yaitu daya semu yang di hasilkan karena adanya proses induktif Satuan yang di gunakan untuk daya ini di nyatakan dalam Volt Ampere Reaktif (VAR) atau Kilo Volt Ampere Reactive (KVAR). 3. Daya Nyata (S), yaitu Daya Aktif ditambah dengan Daya Reaktifnya. Satuan yang di gunakan untuk daya ini di nyatakan dalam Volt Ampere (VA) atau Kilo Volt Ampere (KVA).

DAYA AKTIF (P)

DAYA REAKTIF (Q)

DAYA NYATA (S) Gambar 1

secara umum persamaan yang dapat menjelaskan hubungan antara ketiga daya diatas adalah sebagai penjumlahan dari Daya Aktif dan Daya Reaktif menghasilkan Daya Nyata : ___________ S = V (P) 2 + (Q)2 P (KW) Faktor = Cos = -------------- S (KVA)

Semakin besar Daya Reaktif suatu beban, maka semakin buruk faktor dayanya. Dalam suatu jaringan listrik, faktor daya (terbaik) yang di harapkan adalah faktor daya yang memiliki nilai mendekati 1, artinya perbandingan antara Daya Aktif dengan Daya Nyatanya menjadi 1 : 1 ( satu berbanding satu), dengan kata lain bahwa daya terpakai adalah murni daya yang di butuhkan untuk melakukan usaha yang sebenarnya.

Untuk memperoleh efisiensi yang maksimal, Faktor daya harus mencapai 1, namun kondisi ini kadang sulit untuk kita capai, mengingat banyaknya faktor yang mempengaruhi. Pada kondisi Faktor Daya = 1, maka rasio atau perbandingan antara Daya Aktif dan Daya Nyata adalah 1 : 1, artinya : artinya vektor P sebanding dengan vektor S. Dengan demikian besarnya sudut () adalah 0, dalam fungsi trigonometri Cos = 1.

Berkaitan dengan kegiatan pengukuran jaringan, salah satu aspek yang menjadi pokok bahasan di dalam menganalisis data hasil pengukuran jaringan, adalah besaran sudut (). Oleh karena itu , pentingnya pengukuran jaringan itu di lakukan untuk memperoleh data yang akurat mengenai besaran sudut ().

Krakteristik Beban Karakteristik atau sifat beban pada beberapa jaringan (industri) berbeda-beda. Ada yang memiliki sifat beban resistif, misalnya : Pabrik roti yang mengoperasikan oven atau microwave,atau perusahaan loundry yang mengoperasikan setrika dan pengering pakaian. Sementara banyak industri yang memiliki sifat beban induktif karena penggunaan motor listrik, untuk AC, pompa dan pabrikasi mesin-mesin perkakas dan lain-lain.

Sifat beban akan mempengaruhi Power Faktor dan Current Energy Losses. Dengan demikian kita perlu upaya terus menerus dan berkesinambungan dalam rangka menerapkan sistem perencanaan energi yang lebih baik. Berbasis pada kompetensi dan kemampuan yang kita miliki, kita di tuntut untuk menetapkan pilihan-pilihan dalam melakukan seleksi terhadap peralatan listrik yang kiita miliki. Pada dasarnya terdapat 3 jenis karakter (sifat) beban listrik, yakni :

1. Beban Resistif Beban Resistif adalah beban yang hanya terdiri dari Tahanan Ohmic saja. Ciri-ciri beban ini antara lain hanya mengkonsumsi Daya Aktif. Contoh peralatan-peralatan yang menghasilkan Beban Resistif antara lain : Lampu pijar, Setrika, Oven Listrik dan alat listrik lain yang menggunakan Elemen Pemanas. Peralatan tersebut biasanya memiliki faktor daya yang baik.

2. Beban Induktif Beban Induktif adalah beban yang mengkonsumsi Daya Aktif juga Daya Reaktif, beban ini umumnya di timbulkan oleh Kumparan Listrik, yaitu kumparan kawat yang di lilit pada inti besi. Contoh peralatan yang menghasilkan Beban Induktif antara lain Motor Listrik, Pompa listrik, Televisi / Komputer, Lampu TL (dengan Ballast), dan alat listrik lain yang di dalamnya memanfaatkan komponen Transformator, alat-alat ini dapat juga di sebut sebagai Dapur Induksi, karena dalam pengoperasiannya selalu menghasilkan induksi, yang di hasilkan dari proses induktansi.

Jika di kaitkan dengan efisiensi, Beban Induktif merupakan salah satu ancaman yang dapat mengakibatkan in-efisiensi energi listrik rendah. Beberapa implikasi yang akan timbul akibat Beban Induktif yang berlebihan, antara lain : - Mengakibatnya rendahnya faktor daya, sehingga Daya Nyata menjadi jauh lebih besar di banding Daya Aktifnya. - Untuk Daya Aktif tertentu, faktor daya yang rendah membutuhkan Kapasitas daya, Genset, Trafo dan penampang kabel yang lebih besar untuk memenuhinya. - Untuk Daya Aktif tertentu, faktor daya yang rendah membutuhkan arus listrik pada sepanjang kabel instalasi maupun Genset / Trafo. Akibatnya akan terjadi kehilangan Energi (Current Heat Losses) dan penurunan tegangan (Voltage drop) yang besar sepanjang kabel instalasi.

3. Beban Kapasitif Beban Kapasitif adalah beban yang muncul akibat terjadinya over compensating dari penggunaan alat Catu Daya berupa kapasitor dengan sistem Integrated Connecting ( Tanpa Power Regulator ).

MENGHITUNG DAYA REAKTIF YANG DI PERLUKAN UNTUK SUATU SISTEM KOMPENSASI

Ada 3 cara termudah untuk menentukan daya reaktif ( Qc) : 1. Methoda Sederhana :

Methoda ini di gunakan agar dengan cepat bisa menentukan Qc. Angka yang harus di ingat : 0.84 untuk setiap KW beban, yaitu diambil dari : Perkiraan rata-rata faktor daya suatu instalasi : 0,65 Faktor daya yang di inginkan : 0,95 Maka dari tabel Cos didapat angka : 0,84 Contoh : Untuk menghindari denda PLN suatu instalasi dengan beban 100 KW memerlukan daya reaktif (Qc) sebesar : = 0.84 x 100 KW = 84 kvar.

2. Methoda Kwitansi PLN : Methoda ini memerlukan data dari kwitansi PLN selama satu periode ( misalnya : 1 tahun) Kemudian data penghitungan di ambil dari pembayaran denda kvarh yang tertinggi : Data lain yang di perlukan adalah jumlah waktu pemakaian. Contoh : Suatu pabrik yang beroperasi 8 jam / hari, membayar denda pemakaian kvarh tertinggi pada tahun yang lalu untuk 6350 kvarh, Maka di perlukan kapasitor bank dengan daya :

kvarh tertinggi 63504 kvarhQc = ---------------------- kvar = ----------------------- = 265 kvar waktu pemakaian 8 jam x 30 hari / bulan

3. Methoda Cos : Methoda ini di gunakan tabel Cos ( lihat pada halaman berikut ).Data yang di perlukan adalah : Daya Beban total dan Faktor Daya ( Cos ) Contoh : Sebuah instalasi pabrik memiliki faktor daya : 0.70 untuk beban puncaki 600 KW. Untuk meningkatkan faktor daya menjadi 0.93, di perlukan daya kapasitor sebesar : Dari tabel di dapat angka : 0.62 Maka Daya Reaktif yang di perlukan : = 0.62 x 600 kW = 372 kvar Jika tidak memiliki data untuk daya beban, dapat juga di hitung menggunakan rumus : Daya Beban = V x I Cos x V 3, dengan : V = Tegangan Jaringan / Instalasi I = Arus Jaringan / Instalasi Cos = Faktor Daya Jaringan / Instalasi