Perancangan Alat Ukur Pemilihan Kapasitor Bank Untuk...

12
406 e-ISSN : 2621-5934 p-ISSN : 2621-7112 SUBMISSION 95 Perancangan Alat Ukur Pemilihan Kapasitor Bank Untuk Memperbaiki Factor Daya Dengan Pengaplikasian Switching Gunady Haryanto * , ST., MT, Vector Anggit Pratomo, ST, MT Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Pancasila Abstrak. Daya reaktif (Q) yang digunakan oleh beban induktif secara berlebih dapat menurunkan nilai faktor daya (cos phi). Adanya perbaikan factor daya listrik diharapkan mampu memperbaiki kualitas listrik. Untuk mendapatkan nilai factor daya hingga mendekati angka 1, perlu dilakukan perhitungan matematis secara terlebih dahulu. Besarnya nilai kapasitor yang akan digunakan tidak selalu sama dengan masing- masing beban, faktor yang dapat mempengaruhi antara lain seperti besarnya daya aktif (P) dari suatu beban, cos phi, dan lain-lain. Mula-mula cos phi pada beban diukur terlebih dahulu, apabila nilai cos phi kurang dari 0.8 dan ingin ditingkatkan mendekati 1 maka perlu dilakukannya pemasangan kapasitor. Pemasangan kapasitor atau biasa dikenal dengan istilah capacitor bank dirangkai secara parallel dan dipilih dengan bantuan proses switching (pemilihan atau pemindahan) pada kapasitor secara otomatis dikendalikan oleh mikrokontroler menggunakan relay sebagai sistem. Kata kunci: factor daya, kapasitor bank, mikrokontroler, daya aktif, switching dan relay 1. Pendahuluan Penggunaan energi listrik dalam kapasitas besar digunakan untuk keperluan industri, perkantoran maupun kebutuhan rumah. Namun dalam penggunaan energi listrik kapasitas besar, banyak kalangan pengusaha menghadapi permasalahan. Permasalahan tersebut antara lain adanya rugi-rugi jaringan dan penurunan tegangan yang terjadi pada saluran. Penyaluran daya listrik dari pembangkit ke konsumen yang diharapkan adalah daya yang disalurkan sama dengan jumlah daya yang sampai ke konsumen. Tetapi dalam kenyataannya, daya semu (S) yang disalurkan tidak sama dengan daya yang sampai ke konsumen.[10] Karenanya diperlukan dengan adanya perbaikan factor daya listrik. Perbaikan factor daya listrik adalah adanya nilai perbandingan antara daya aktif (P) dengan daya semu (S). Apabila hasil dari perbandingan tersebut mendekati satu, maka factor daya tersebut dapat dikatakan baik. Umumnya suatu building atau bangunan rumah tidak memiliki factor daya yang baik, karena banyak beban induktif yang digunakan dapat menyebabkan factor daya bangunan tersebut semakin menurun, sehingga pemanfaatan daya semu (S) yang disuplai oleh PLN tidak sepenuhnya dikonsumsi oleh pengguna. Landasan Teori 1.1. Daya Listrik 1.1.1. Daya Aktif (P) Daya yang terpakai untuk melakukan energi sebenarnya merupakan Daya aktif (Active Power) dengan satuan Watt. [7]. Dalam system satu fasa terdapat beberapa persamaan untuk mendapatkan nilai daya aktif seperti dibawah ini: ….(2-1) ………….. (2-2) P = …………...… (2-3) *[email protected]

Transcript of Perancangan Alat Ukur Pemilihan Kapasitor Bank Untuk...

Page 1: Perancangan Alat Ukur Pemilihan Kapasitor Bank Untuk ...teknik.univpancasila.ac.id/semrestek/2018/assets/proceedings/seo/...cos phi, dan lain-lain. Mula-mula cos phi pada beban diukur

406

e-ISSN : 2621-5934 p-ISSN : 2621-7112

SUBMISSION 95

Perancangan Alat Ukur Pemilihan Kapasitor Bank Untuk Memperbaiki Factor Daya Dengan Pengaplikasian Switching

Gunady Haryanto*, ST., MT, Vector Anggit Pratomo, ST, MT Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Pancasila Abstrak. Daya reaktif (Q) yang digunakan oleh beban induktif secara berlebih dapat menurunkan nilai faktor daya (cos phi). Adanya perbaikan factor daya listrik diharapkan mampu memperbaiki kualitas listrik. Untuk mendapatkan nilai factor daya hingga mendekati angka 1, perlu dilakukan perhitungan matematis secara terlebih dahulu. Besarnya nilai kapasitor yang akan digunakan tidak selalu sama dengan masing-masing beban, faktor yang dapat mempengaruhi antara lain seperti besarnya daya aktif (P) dari suatu beban, cos phi, dan lain-lain. Mula-mula cos phi pada beban diukur terlebih dahulu, apabila nilai cos phi kurang dari 0.8 dan ingin ditingkatkan mendekati 1 maka perlu dilakukannya pemasangan kapasitor. Pemasangan kapasitor atau biasa dikenal dengan istilah capacitor bank dirangkai secara parallel dan dipilih dengan bantuan proses switching (pemilihan atau pemindahan) pada kapasitor secara otomatis dikendalikan oleh mikrokontroler menggunakan relay sebagai sistem. Kata kunci: factor daya, kapasitor bank, mikrokontroler, daya aktif, switching dan relay

1. Pendahuluan

Penggunaan energi listrik dalam kapasitas besar digunakan untuk keperluan industri, perkantoran maupun kebutuhan rumah. Namun dalam penggunaan energi listrik kapasitas besar, banyak kalangan pengusaha menghadapi permasalahan. Permasalahan tersebut antara lain adanya rugi-rugi jaringan dan penurunan tegangan yang terjadi pada saluran. Penyaluran daya listrik dari pembangkit ke konsumen yang diharapkan adalah daya yang disalurkan sama dengan jumlah daya yang sampai ke konsumen. Tetapi dalam kenyataannya, daya semu (S) yang disalurkan tidak sama dengan daya yang sampai ke konsumen.[10]

Karenanya diperlukan dengan adanya perbaikan factor daya listrik. Perbaikan factor daya listrik adalah adanya nilai perbandingan antara daya aktif (P) dengan daya semu (S). Apabila hasil dari perbandingan tersebut mendekati satu, maka factor daya tersebut dapat dikatakan baik. Umumnya suatu building atau bangunan rumah tidak memiliki factor daya yang baik, karena banyak beban induktif yang digunakan dapat menyebabkan factor daya bangunan tersebut semakin menurun, sehingga pemanfaatan daya semu (S) yang disuplai oleh PLN tidak sepenuhnya dikonsumsi oleh pengguna. Landasan Teori 1.1. Daya Listrik 1.1.1. Daya Aktif (P)

Daya yang terpakai untuk melakukan energi sebenarnya merupakan Daya aktif (Active Power) dengan satuan Watt. [7]. Dalam system satu fasa terdapat beberapa persamaan untuk mendapatkan nilai daya aktif seperti dibawah ini:

….(2-1)

………….. (2-2)

P = …………...… (2-3)

*[email protected]

Page 2: Perancangan Alat Ukur Pemilihan Kapasitor Bank Untuk ...teknik.univpancasila.ac.id/semrestek/2018/assets/proceedings/seo/...cos phi, dan lain-lain. Mula-mula cos phi pada beban diukur

407

e-ISSN : 2621-5934 p-ISSN : 2621-7112

1.1.2. Daya Reaktif (Q)

Jumlah daya yang diperlukan untuk pembentukan medan magnet merupakan daya reaktif (Q) dengan satuan VAR. Dari pembentukan medan magnet maka akan terbentuk fluks medan magnet. Contoh daya yang menimbulkan daya reaktif adalah transformator, motor, lampu pijar dan lain – lain. [7]

… (2-4)

……….… (2-5)

………..……. (2-6)

1.1.3. Daya Semu (S)

Daya yang dihasilkan oleh perkalian antara tegangan rms (root mean square) dan arus rms dalam suatu jaringan merupakan daya semu. Atau pengertian lainnya merupakan hasil penjumlahan trigonometri daya aktif dan daya reaktif. Satuan daya semu adalah VA. [7]

………. (2-7)

Faktor daya atau power factor (pf) merupakan rasio perbandingan antara daya aktif (Watt) dan daya

semu (VA). Faktor daya mempunyai nilai range antara 0 – 1.

……….. (2-8)

………..... (2-9)

………..….. (2-10) 1.2. Kapasitor Bank

Kapasitor bank adalah peralatan listrik yang mempunyai sifat kapasitif yang berfungsi untuk mengimbangi sifat induktif. Kapasitor yang akan digunakan untuk memperbesar pf dipasang parallel dengan rangkaian beban. Bila rangkaian itu diberi tegangan maka elektron akan mengalir masuk ke kapasitor. Pada saat kapasitor penuh dengan muatan electron maka tegangan akan berubah. Kemudian elektron akan ke luar dari kapasitor dan mengalir ke dalam rangkaian yang memerlukannya dengan demikian pada saat itu kapasitor membangkitkan daya reaktif. [8]

Untuk memperbesar harga Cos (power factor) yang rendah dengan memperkecil sudut sehingga menjadi 1 berarti > 1 . Sedang untuk memperkecil sudut itu hal yang rnungkin dilakukan adalah memperkecil komponen daya reaktif (kVAR).

Untuk mengetahui berapakah nilai kapasitor yang akan dipilih, mula-mula baca cos phi diawal ( ), lalu tentukan cos phi kedua yang diharapkan (), selain itu lihat berapakah daya aktif dari suatu beban (P), maka dapat menggunakan rumus seperti dibawah ini:

………….…..(2-11)

……… (2-12) C = ………...............…….. (2-13)

Apabila telah didapati berapakah perubahan kenaikan cos phi, dapat menggunakan rumus persentasi seperti di bawah ini:

Kenaikan % = ....(2-14)

1.3. Pengendali Mikro (Microcontroller)

Pengendali Mikro atau Micro controller atau biasa disingkat dengan mikon adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah

Page 3: Perancangan Alat Ukur Pemilihan Kapasitor Bank Untuk ...teknik.univpancasila.ac.id/semrestek/2018/assets/proceedings/seo/...cos phi, dan lain-lain. Mula-mula cos phi pada beban diukur

408

e-ISSN : 2621-5934 p-ISSN : 2621-7112

kecil RAM, memori program, atau keduanya), dan perlengkapan input output. ATMega328 (Arduino Uno) memiliki 14 pin input/output yang mana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 6 analog input, crystal osilator 16 MHz, koneksi USB, jack power dan tombol reset. Arduino mampu men-support mikon; dapat dikoneksikan dengan komputer menggunakan kabel USB. [6]

1.4. Relay

Komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik biasa dikenal dengan istilah relai. Secara prinsip, relai merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi (solenoid) di dekatnya Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka. Dalam pemakaiannya biasanya relay yang digerakkan dengan arus DC dilengkapi dengan sebuah dioda yang di-paralel dengan lilitannya dan dipasang terbalik yaitu anoda pada tegangan (-) dan katoda pada tegangan (+). Ini bertujuan untuk mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti posisi dari on ke off agar tidak merusak komponen di sekitarnya.

1.5. Cos Phi Meter

Dalam pengertian sehari–hari dikenal dengan istilah pengukur Cosinus phi (φ). Tujuan pengukuran Cos φ atau pengukur nilai cosinus sudut phasa atau besarnya faktor kerja adalah memberikan penunjukan secara langsung dari selisih phasa yang timbul antara arus dan tegangan. Kita menghendaki bukan penunjukan sudut phasa melain-kan penunjukan cosinus phi.[14]

1.6. Cara Kerja Alat Secara umum prinsip kerja dari penelitian ini terdapat dua filosopi. Filosopi pertama penelitian

dilakukan saat kondisi normal tanpa dihubungkannya kapasitor bank, karena beban akan diuji terlebih dahulu nilai tegangan, arus, daya dan factor daya nya. Jika beban tersebut memiliki factor daya sebesar 1 dapat diartikan factor daya pada beban tersebut baik sehingga tidak diperlukannya pemasangan kapasitor.

Sedangkan apabila ditemukan nilai factor daya kurang dari 1, maka perlu dilakukannya filosopi yang kedua yaitu penggunaan kapasitor bank. Penggunaan kapasitor bank ini terdapat 4 (empat) buah nilai kapasitor yaitu terdiri dari 1uF, 1.2uF, 1.5uF dan 2uF. Dari keempat buah kapasitor tersebut dihubungkan secara parallel, dan penyeleksian dengan metode proses switching dilakukan dengan memilih nilai kapasitor sesuai dengan rumus matematis. Setelah didapati besaran nilai kapasitor dari perhitungan matematis maka dipilih nilai kapasitor sesuai dengan nilai yang diperlukan dengan harapan nilai factor daya kedua akan meningkat dibanding dengan nilai factor daya diawal. Kapasitor bank dapat diaktifkan dengan dua cara baik manual menggunakan saklar fix maupun otomatis dengan bantuan kontak relay dimana system otomatisasi dikendalikan oleh pengendali mikro ATMega328 (mikon). Mikon mendapat masukan dari sensor arus, sensor tegangan dan juga dari rangkaian elektronika penghemat daya. Pembacaan sensor arus, sensor tegangan secara real time (saat itu) akan ditampilkan pada LCD.

Sistem bekerja dengan suplai 220VAC. Pastikan tegangan sudah disuplai dengan benar, selain itu pastikan data masukan dari sensor arus terhubung pada port A0 Arduino Uno dan sensor tegangan telah terhubung pada port A1 pada Arduino Uno sehingga inisialisasi bisa dilakukan. Karena data masukan berupa data analog maka diperlukannya proses analog to digital converter (ADC) internal dengan memasukan rumus perhitungan ADC (lihat rumus 2-13 dan 2-14) dari software program pada mikon dengan menggunakan 1024 bit.

1.7. Diagram Blok Di bawah merupakan diagram blok secara keseluruhan dari pembuatan system perbaikan factor daya

Page 4: Perancangan Alat Ukur Pemilihan Kapasitor Bank Untuk ...teknik.univpancasila.ac.id/semrestek/2018/assets/proceedings/seo/...cos phi, dan lain-lain. Mula-mula cos phi pada beban diukur

409

e-ISSN : 2621-5934 p-ISSN : 2621-7112

Gambar 3. 1 Diagram blok Perbaikan Faktor Daya

1.7.1. Mikon ATMega328 Berfungsi sebagai penerima semua masukan dari perangkat akan diproses oleh kontroler yang telah

diprogram Bahasa C sehingga mengeluarkan keluaran sesuai yang diharapkan. Dengan menggunakan pengendali mikro jenis ATMega328 (mikon).

Gambar 3.2. Modul Mikon

1.7.2. Kapasitor Bank

Bertujuan untuk menambahkan nilai cos phi (faktor daya) dengan dihubungkan secara paralel dengan kontak beban.menggunakan bantuan kapasitor yang dihubungkan secara paralel dengan beban. Kapasitor yang digunakan sebanyak 4 (empat) buah masing-masing bernilai sebesar 1uF, 1.2 uF, 1.5 uF, dan 2uF. Pengggunaan nilai kapasitor dihitung secara matematis akan dibahas pada bab 4. Dibawah ini merupakan rangkaian skematik kapasitor bank, dengan kapasitas 1-5.7uF (dipasang paralel) memiliki kemampuan tegangan kerja hingga 450v.

Gambar 3.3. Rangkaian kapasitor bank dengan modul relay

Di bawah ini merupakan table pemilihan nilai kapasitor, apabila nilai 1 bermakna relay tersebut aktif,

dan apabila nilai 0 bermakna relay tersebut tidak aktif. Tabel 3. 1 Pemilihan nilai Kapasitor

No Relay PARALEL

Capacitor

Range Cap

(uF) 4 3 2 1

Page 5: Perancangan Alat Ukur Pemilihan Kapasitor Bank Untuk ...teknik.univpancasila.ac.id/semrestek/2018/assets/proceedings/seo/...cos phi, dan lain-lain. Mula-mula cos phi pada beban diukur

410

e-ISSN : 2621-5934 p-ISSN : 2621-7112

Cap (uF) (uF)

2 1.5 1.2 1

1 0 0 0 1 1 0-1.00

2 0 0 1 0 1.2 1.01-1.20

3 0 1 0 0 1.5 1.21-1.50

4 1 0 0 0 2 1.51-2.00

5 0 0 1 1 2.2 2.01-2.20

6 0 1 0 1 2.5 2.21-2.50

7 0 1 1 0 2.7 2.51-2.70

8 1 0 0 1 3 2.71-3.00

9 1 0 1 0 3.2 3.01-3.20

10 1 1 0 0 3.5 3.21-3.50

11 0 1 1 1 3.7 3.51-3.70

12 1 0 1 1 4.2 3.71-4.20

13 1 1 0 1 4.5 4.21-4.50

14 1 1 1 0 4.7 4.51-4.70

15 1 1 1 1 5.7 4.71-5.70

1.7.3. Relay

Sebagai switching (pemilihan/ penyeleksian) nilai kapasitor sesuai dengan kebutuhan secara otomatis. Modul Relay 1 sampai 4 dihubungkan pada Arduino mulai dari pin D4 hingga D5

Gambar 3.4 Rancangan Modul Relay dengan Kapasitor

1.8. Perangkat Lunak

1.8.1. Algoritma Sistem Keseluruhan Berikut merupakan tampilan saat pembuatan software program Bahasa C Arduino uno.

Gambar 3.52 Software Arduino Uno

Page 6: Perancangan Alat Ukur Pemilihan Kapasitor Bank Untuk ...teknik.univpancasila.ac.id/semrestek/2018/assets/proceedings/seo/...cos phi, dan lain-lain. Mula-mula cos phi pada beban diukur

411

e-ISSN : 2621-5934 p-ISSN : 2621-7112

Sedangkan untuk menterjemahkan dari Bahasa pemrograman agar mudah dipahami, dibawah ini merupakan diagram alir atau flowchart secara keseluruhan yang mewakili dari system efisinsi ini bekerja. Apabila untuk listing program-nya terdapat pada lampiran 1.

Gambar 3. 63 Diagram Alir Program berbasis ATMega328

2. Hasil Analisa 2.1. Pengujian Sensor Arus dan Tegangan

Pengujian dilakukan untuk mengetahui pembacaan sensor arus sesuai dengan alat ukur (multimeter).

a. Daftar Peralatan 1). Multimeter Fluke 2). Sensor Arus 3). Mikon dan LCD 4). Beban

b. Prosedur realisasi pengujian Langkah-langkah pengujiannya sebagai berikut:

1. Pastikan Sensor arus telah terhubung pada arus secara serial. 2. Hubungkan kaki keluaran sensor arus pada Mikon, dimana mikon tersebut sdh berisi program untuk

membaca sinyal dari sensor. 3. Bandingkan pembacaan dari pengujian multimeter (current ac meter) sesuai dengan tampilan LCD yang

telah diproses oleh mikon.

Page 7: Perancangan Alat Ukur Pemilihan Kapasitor Bank Untuk ...teknik.univpancasila.ac.id/semrestek/2018/assets/proceedings/seo/...cos phi, dan lain-lain. Mula-mula cos phi pada beban diukur

412

e-ISSN : 2621-5934 p-ISSN : 2621-7112

4. Di bawah ini merupakan konfigurasi saat pengujian sensor.

Gambar 4. 1 Konfigurasi Pengujian Sensor Arus dan Tegangan

Tabel 4. 1 Hasil Pengujian sensor arus

Pembacaan Gap % =

. 100% Multimeter Sensor

Arus 0.42 0.41 2.3 %

Tegangan 204.6 205.2 0.29 %

Gambar 4. 2 Pembacaan multimeter Arus (kiri) dan Tegangan (kanan)

Sedangkan dibawah ini merupakan pembacaan arus dari sensor.

Gambar 4. 3 Pembacaan sensor Arus (kiri) dan Tegangan (kanan)

2.2. Pengujian Sistem a. Daftar Peralatan

1). Multimeter Fluke 2). Relay 3). Mikon 4). Modul kapasitor bank

b. Langkah-langkah realisasi pengujian Prosedur pengujian dilakukan dengan berbagai langkah dengan rincian sebagai berikut:

1. Hubungkan beban pada sumber tegangan sebesar 220VAC. 2. Lakukan pengujian dan pengetesan terlebih dahulu pada Sensor Tegangan dan sensor arus telah dapat

berfungsi sesuai dengan nilai keluaran dari alat ukur (multimeter) serta modul relay juga teah dapat berfungsi sesuai dengan nilai kapasitor yang dipilih. Apabila telah sesuai dengan alat ukur maka sensor

Page 8: Perancangan Alat Ukur Pemilihan Kapasitor Bank Untuk ...teknik.univpancasila.ac.id/semrestek/2018/assets/proceedings/seo/...cos phi, dan lain-lain. Mula-mula cos phi pada beban diukur

413

e-ISSN : 2621-5934 p-ISSN : 2621-7112

dapat dihubungkan ke beban dan keluaran dari masing-masing sensor dapat dihubungkan ke Mikon ATMega 328 (Mikon) sebagai masukan.

3. Setelah mikon mendapatkan sinyal masukan dari beberapa sensor berupa data analog, maka sinyal diproses dengan cara ADC (analog to digital converter). Lalu tampilkan nilai daya aktif (P) pada LCD (liquid crystal display).

4. Sebelum dilakukan pemasangan capacitor bank, ukur terlebih dahulu nilai factor daya awal pada masing-masing beban menggunakan factor daya meter (cos phi meter). Apabila diketahui harga cos phi saat itu kurang dari 1 maka langkah selanjutnya adalah memberikan informasi ke mikon dengan mengaktifkan capacitor bank. Capacitor bank diaktifkan dengan dua cara baik manual maupun otomatis. Apabila dengan cara manual bisa dengan menggunakan switch untuk memilih berapa besar harga kapasitor yang dibutuhkan untuk menaikan nilai cos phi. Selain dengan cara manual dapat dilakukan dengan otomatis yaitu sinyal masukan yang dibaca oleh sensor memberikan informasi kepada mikon untuk memroses data dan mengaktifkan relay agar kapasitor dipilih sesuai dengan analisa data sebelumnya.

5. Setelah dipasangnya kapasitor bank pada beban, diukur kembali harga cos phi. Apabila sudah ada kenaikan dan mendekati 1 maka pengujian selesai, jika belum tambahkan kembali harga kapasitor untuk mendapatkan hasil cos phi yang lebih baik sesuai dengan perhitungan matematis.

Tabel 4. 2 Hasil Pengujian Perubahan cos phi

No Paralel

Capacitor (uF)

Cooler hand drill

kipas angin

230 watt

260 watt

50 watt

1 1 0.5 0.5 0.55

2 1.2 0.5 0.5 0.6

3 1.5 0.5 0.5 0.6

4 2 0.51 0.5 0.65

5 2 0.55 0.5 0.65

6 2.2 0.51 0.5 0.68

7 2.5 0.53 0.5 0.72

8 2.7 0.54 0.55 0.73

9 3 0.55 0.55 0.75

10 3 0.56 0.59 0.78

11 3.2 0.55 0.55 0.77

12 3.5 0.55 0.55 0.77

13 3.5 0.56 0.58 0.78

14 3.7 0.55 0.6 0.77

15 4 0.58 0.62 0.8

16 4 0.58 0.62 0.8

17 4.2 0.56 0.6 0.8

18 4.5 0.58 0.6 0.75

19 4.5 0.6 0.7 0.82

20 4.7 0.59 0.6 0.8

21 5 0.6 0.72 0.82

22 5.5 0.6 0.72 0.82

23 5.7 0.6 0.7 0.82

24 5.7 0.62 0.73 0.86

Page 9: Perancangan Alat Ukur Pemilihan Kapasitor Bank Untuk ...teknik.univpancasila.ac.id/semrestek/2018/assets/proceedings/seo/...cos phi, dan lain-lain. Mula-mula cos phi pada beban diukur

414

e-ISSN : 2621-5934 p-ISSN : 2621-7112

No Paralel

Capacitor (uF)

Cooler hand drill

kipas angin

230 watt

260 watt

50 watt

25 6 0.63 0.75 0.86

26 6.5 0.65 0.75 0.89

27 7 0.64 0.75 0.86

28 7.5 0.65 0.75 0.86

29 8 0.68 0.8 0.89

30 8 0.68 0.8 0.89

31 8.5 0.69 0.8 0.89

32 8.7 0.7 0.8 0.89

33 9 0.72 0.81 0.89

34 9.5 0.73 0.82 0.89

35 9.7 0.74 0.82 0.9

36 10 0.76 0.82 0.9

37 10.5 0.78 0.84 0.9

38 10.7 0.79 0.84 0.9

39 12 0.83 0.86 0.9

40 12 0.83 0.86 0.9

41 12.7 0.84 0.87 0.9

42 13.7 0.85 0.88 0.9

43 14 0.85 0.88 0.9

44 14.7 0.85 0.89 0.9

45 17.7 0.85 0.89 0.9

Gambar 4.4. Grafik perubahan cos phi

Tabel 4. 3 Ringkasan Perubahan Daya Semu pada beban Cooler

No Paralel

Capacitor (uF)

Cooler 230 watt cos phi V I P= V*I

1 3 0.56 223.5 1.06 132.6696

2 4 0.58 223.5 1.06 137.4078

3 5 0.6 223.4 1.05 140.742

Page 10: Perancangan Alat Ukur Pemilihan Kapasitor Bank Untuk ...teknik.univpancasila.ac.id/semrestek/2018/assets/proceedings/seo/...cos phi, dan lain-lain. Mula-mula cos phi pada beban diukur

415

e-ISSN : 2621-5934 p-ISSN : 2621-7112

No Paralel

Capacitor (uF)

Cooler 230 watt cos phi V I P= V*I

4 5.7 0.62 223.5 1.05 145.4985

5 7 0.64 223.5 1.05 150.192

6 8 0.68 223.5 1.04 158.0592

7 9 0.72 223.4 1.04 167.2819

8 8.7 0.7 223.4 1.04 162.6352

9 9.7 0.74 223.5 1.04 172.0056

10 10.7 0.79 223.5 1.04 183.6276

11 12 0.83 223.5 1.03 191.0702

12 12.7 0.84 223.4 1.03 193.2857

13 13.7 0.85 223.4 1.03 195.5867

14 14.7 0.85 223.5 1.03 195.6743

15 17.7 0.85 223.5 1.03 195.6743

Tabel 4. 4 Ringkasan Perubahan Daya Semu pada beban Hand Drill

No

PARALEL

Capacitor

(uF)

Hand Drill 260 watt

cos phi V I P= V*I

1 3 0.59 223.5 1.22 160.8753

2 4 0.62 223.4 1.21 167.5947

3 5 0.72 223.5 1.21 194.7132

4 5.7 0.73 223.5 1.2 195.786

5 7 0.75 223.5 1.2 201.15

6 8 0.8 223.4 1.2 214.464

7 9 0.81 223.4 1.19 215.3353

8 8.7 0.8 223.5 1.19 212.772

9 9.7 0.82 223.4 1.19 217.9937

10 10.7 0.84 223.5 1.19 223.4106

11 12 0.86 223.5 1.18 226.8078

12 12.7 0.87 223.5 1.18 229.4451

13 13.7 0.88 223.4 1.18 231.9786

14 14.7 0.89 223.4 1.17 232.6264

15 17.7 0.89 223.5 1.17 232.7306

Tabel 4. 5 Ringkasan Perubahan Daya Semu pada beban Kipas Angin

No

PARALEL

Capacitor

(uF)

Kipas Angin 50 watt

cos phi V I P= V*I

1 3 0.78 223.4 0.24 41.82048

2 4 0.8 223.5 0.24 42.912

3 5 0.82 223.5 0.24 43.9848

4 5.7 0.86 223.5 0.24 46.1304

Page 11: Perancangan Alat Ukur Pemilihan Kapasitor Bank Untuk ...teknik.univpancasila.ac.id/semrestek/2018/assets/proceedings/seo/...cos phi, dan lain-lain. Mula-mula cos phi pada beban diukur

416

e-ISSN : 2621-5934 p-ISSN : 2621-7112

No

PARALEL

Capacitor

(uF)

Kipas Angin 50 watt

cos phi V I P= V*I

5 7 0.86 223.4 0.24 46.10976

6 8 0.89 223.4 0.23 45.72998

7 9 0.89 223.5 0.23 45.75045

8 8.7 0.89 223.4 0.23 45.72998

9 9.7 0.9 223.5 0.22 44.253

10 10.7 0.9 223.5 0.22 44.253

11 12 0.9 223.4 0.22 44.2332

12 12.7 0.9 223.5 0.22 44.253

13 13.7 0.9 223.5 0.22 44.253

14 14.7 0.9 223.5 0.22 44.253

15 17.7 0.9 223.4 0.22 44.2332

a. Beban Cooler.

Gambar 4. 4 Grafik Segitiga Daya pada beban Cooler

Dengan menggunakan rumus 2-14 dapat diketahui persentase kenaikkan nilai cos phi pada beban cooler sebesar 70%.

b. Beban Hand Drill

Gambar 4. 5 Grafik Segitiga Daya pada beban Hand Drill

Dengan menggunakan rumus 2-14 dapat diketahui persentase kenaikkan nilai cos phi pada beban cooler sebesar 78%.

c. Beban Kipas Angin

Page 12: Perancangan Alat Ukur Pemilihan Kapasitor Bank Untuk ...teknik.univpancasila.ac.id/semrestek/2018/assets/proceedings/seo/...cos phi, dan lain-lain. Mula-mula cos phi pada beban diukur

417

e-ISSN : 2621-5934 p-ISSN : 2621-7112

Gambar 4. 6 Grafik Segitiga Daya pada beban Kipas Angin

Dengan menggunakan rumus 2-14 dapat diketahui persentase kenaikkan nilai cos phi pada beban cooler sebesar 63%.

Berdasarkan hasil pengujian pada masing-masing beban seperti yang terlihat pada tabel 4.4, kapasitor dapat berfungsi sesuai dengan fungsinya yaitu menaikkan nilai cos phi. Dibawah ini dapat dilihat perubahan grafik bahwa untuk beban kipas angin akan maksimal pada nilai kapasitor sebesar 17.7uF dengan kenaikkan cos phi terhenti pada 0.9. Untuk beban hand drill kenaikkan cos phi terhenti pada 0.89, dan untuk beban cooler kenaikkan cos phi terhenti pada 0.85.

3. Kesimpulan

Setelah melalui serangkaian proses pada bab sebelum-sebelumnya, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa: 1. Untuk beban cooler factor daya dapat diperbaiki, dengan pemilihan (switching) nilai kapasitor hingga

maksimal sebesar 17.7 uF dan terbaca cos phi diawal sebesar 0.5 sehingga mengalami kenaikan sebesar 70%. Lalu kenaikkan tidak terjadi lagi dan terhenti pada cos phi sebesar 0.85.

2. Untuk beban hand drill factor daya dapat diperbaiki, dengan pemilihan (switching) nilai kapasitor hingga maksimal sebesar 17.7 uF dan terbaca cos phi diawal sebesar 0.5 sehingga mengalami kenaikan sebesar 78%. Lalu kenaikkan tidak terjadi lagi dan terhenti pada cos phi sebesar 0.89.

3. Untuk beban kipas angin factor daya dapat diperbaiki, dengan pemilihan (switching) nilai kapasitor hingga maksimal sebesar 17.7 uF dan terbaca cos phi diawal sebesar 0.55 sehingga mengalami kenaikan sebesar 63%. Lalu kenaikkan tidak terjadi lagi dan terhenti pada cos phi sebesar 0.9.

Daftar Pustaka [1] Mulyana Elih, Pengukuran Harmonisa Tegangan Dan Arus Listrik Di Gedung Direktorat Tik Universitas

Pendidikan Indonesia [2] Bagian Proyek Pengembangan Kurikulum, Direktorat Jenderal Pendidikan Dasar Dan Menengah Departement

Pendidikan Nasional, Teknik dasar rectifier dan inverter , 2003. [3] Sunardi J, Sutanto dkk, Rancang Bangun Antarmuka Mikrokontroler Atmega32 Dengan Multimedia Card, Seminar

Nasional IV, SDM Teknologi Nuklir Yogyakarta, 5 November 2009, Issn 1978-0176 [4] http://www.itv-gear.com/cara-membuat-alat-penghemat-listrik.html (diakses pada 10 April2015 : 14.04) [5] http://depokinstruments.com/2012/03/29/sensor-arus-listrik-acs712/ (diakses pada 12 April 2015, pukul 15.58) [6] Universitas Sumatera Utara, Bab II Buku Arduino

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/35001/4/Chapter%20II.pdf (diakses pada 15 Mei 2015 pukul 10.33) [7] Suryanto A, 2011, Implementasi Model Analisis Perbaikan Faktor Daya Listrik Rumah Tangga dengan Simulasi

Perangkat Lunak, Jurnal Kompetensi Teknik Vol 3, No 1, November 2011 [8] Prasetyo. M. T, Assafat L, dkk, Efektifitas Pemasangan Kapasitor Sebagai Metode Alternative Penghemat Listrik,

Media Elektrika, Vol.3 No.2, Desember 2010, ISSN 1979-7451 [9] Nebath E, Pang D, dkk, Rancang Bangun Alat Pengukur Gas Berbahaya CO dan CO2 di Linglungan Industri E-

Journal Teknik Elektro dan Komputer (2014), ISSN : 2301-8402 [10]Bukhari A, Abidin Z, dkk, Perbaikan Power Faktor pada konsumen Rumah Tangga Mempergunakan Kapasitor

Bank, Jurnal Ilmiah Mahasiswa Volume 1, No.1 Dec, 2012 hlmn 69-75. [11] Wardana, Membuat lima program dahsyat di Visual Basic 6.0, 2005. [12] Mangkulo, H. A, Pemrograman Visual Basic 6.0 dan Microsoft Access, 2004. [13] Fauzan, Wijaya F.D, dkk, Studi Perbaikan Faktor Daya Beban Induktif dengan Kompensator Reaktif Seri

Menggunakan Sakelar Pemulih Energi Magnetik,. [14] SMKN 1 Cimahi, Pengukuran Besaran Listrik, 2012,

http://elearningtptusmkn1cimahi.blogspot.com/2012/01/pengukuran-besaran-listrik.html (diakses pada 10 Juli 2015 pukul 14.00 WIB)