Her Wahyu/12501241021/2012 A

KOREKSI FAKTOR DAYA

Ketika muncul kebutuhan untuk mengoreksi faktor daya buruk dalam sistem tenaga

listrik, kita mungkin tidak memiliki kemapanan untuk mengetahui persis berapa beban

induktansi dari panel distribusi listrik kita dalam satuan henri yang digunakan sebagai bahan

perhitungan. Kita mungkin cukup beruntung jika memiliki alat yang disebut sebagai faktor daya

meter untuk menunjukkan kepada kita berapa faktor daya yang terukur, data ukur pada alat ini

berkisar diantara 0 dan 1. Daya semu (apparent power) dapat diketahui dengan cara mengukur

tegangan dengan sebuah voltmeter dan hasilnya dikalikan dengan arus hasil pengukuran dengan

sebuah ammeter.

Dalam keadaan tertentu kita mungkin harus menggunakan sebuah osiloskop untuk

membandingkan bentuk gelombang tegangan dan arus, mengukur derajat pergeseran phasa dan

menghitung faktor daya dengan kosinus dari pergeseran phasa itu.

Kemungkinan besar, kita mengakses alat pengukur watt untuk mengukur daya aktif, dan

membandingkannya dengan perhitungan daya semu dari total perkalian tegangan dan arus hasil

pengukuran. Dari nilai-nilai daya aktif dan daya semu, kita dapat menentukan daya reaktif dan

faktor daya yang kita punya saat itu. Sebagai bahan acuan, mari kita mengerjakan satu contoh

masalah untuk mengetahui bagaimana cara kerjan pengukuran factor daya praktis, seperti

diperlihatkan oleh gambar Gbr.1 di bawah ini:

Her Wahyu/12501241021/2012 A

Her Wahyu/12501241021/2012 A

S = I E

S = 10 A x 220 V

S = 2,2 kVA

Pertama, kita perlu menghitung daya semu dalam kVA. Kita dapat melakukan ini dengan

mengalikan tegangan dengan arus beban seperti diatas (Wattmeter membaca daya aktif, hasil

dari pembacaan voltmeter dan ammeter menghasilkan daya semu).

Power Faktor = P/S

Power Faktor = 15 kW/2,2 kVA

Power Faktor = 0,682

Seperti yang kita lihat, 2,2 kVA adalah besaran yang jauh lebih besar dari 1,5 kW, yang

mengatakan kepada kita bahwa faktor daya di sirkuit ini agak miskin (secara substansial kurang

dari 1). Sekarang kita cari faktor daya beban ini dengan membagi daya aktif dengan daya semu :

Dengan menggunakan nilai ini untuk faktor daya, kita dapat membuat segitiga daya seperti

gambar Gb.2 dalam menentukan daya reaktif dari beban rangkaian tersebut. Untuk menentukan

hal yang belum diketahui (daya reaktif) dari besaran segitiga, kita dapat menggunakan Teorema

Pythagoras, mengingat panjang sisi miring (daya semu) dan panjang sisi yang berdekatan (true

power) maka:

Her Wahyu/12501241021/2012 A

Her Wahyu/12501241021/2012 A

Jika beban adalah motor listrik atau mesin industry arus bolak-balik lainnya, ia akan

memiliki faktor daya tertinggal (induktif), yang artinya bahwa kita harus mengkoreksinya

dengan ukuran kapasitor yang sesuai dan merangkainya secara paralel. Sekarang kita ketahui

besar daya reaktif (1,61 kVAR) dan kita dapat menghitung ukuran kapasitor yang diperlukan

untuk melawan dampak dari faktor daya yang tertinggal tersebut dengan cara menurunkannya

dalam persamaan sebagai berikut :

Her Wahyu/12501241021/2012 A

Her Wahyu/12501241021/2012 A

Jika pembulatan jawaban diambil ke bawah maka ukuran kapasitor menjadi 105 µF atau

dapat juga disesuaikan dengan besar kapasitas kapasitor yang banyak beredar dipasaran dengan

catatan tidak lebih besar dari perhitungan. Setelah perhitungan kapasitor kita dapat maka

kapasitor tersebut kita tempatkan kedalam rangkaian dan menghitung hasilnya seperti pada

gambar Gbr.3 di bawah ini.

  

Sebuah kapasitor 105 µF akan memiliki reaktansi kapasitif sebesar 30,303 Ω, memberikan arus

7,26 Ampere yang menghasilkan sebuah kesesuaian daya reaktif 1,597 kVAR untuk kapasitor

saja. Arus kapasitor berbeda phasa 180o dari arus beban induktif, maka daya reaktif kapasitif

akan langsung mengurangi daya reaktif induktif beban tersebut, sehingga mengakibatkan:

Inducktif kVAR – Kapasitif kVAR = Total kVAR,

1,610 kVAR – 1,597 kVAR = 13 VAR 

Koreksi ini, tentu saja tidak akan mengubah jumlah sebenarnya dari daya yang dikonsumsi oleh

beban tapi akan menghasilkan pengurangan terhadap daya semu dan arus total secara substansial

yang diambil dari sumber 220 Volt lihat gambar Gbr.4 di bawah ini.

Her Wahyu/12501241021/2012 A

Her Wahyu/12501241021/2012 A

 

Daya semu setelah kapasitor koreksi dapat ditemukan dari nilai-nilai daya yang aktif dan nilai-

nilai daya reaktif, dengan menggunakan bentuk standar dari Teorema Pythagoras juga:

 

Hal ini memberikan koreksi faktor daya (1.5kW / 1,500056 kVA) atau 0,99996 dan arus

total yang baru (1,50009 kVA / 220 Volts) atau 6,818 A, terjadi perbaikan besar atas nilai arus

beban yang sebelumnya adalah sebesar 10 A sebelum kapasitor dikoreksi. Arus total yang lebih

rendah ini mengindikasikan bahwa berkurangnya kerugian akibat panas dalam rangkaian kabel,

yang berarti efisiensi sistem menjadi lebih besar dan lebih sedikit daya yang

terbuang(terhambur). phi 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

yang selanjutnya mengakibatkan perbaikan pada faktor daya (pf, cos).

Her Wahyu/12501241021/2012 A