Capasitor Bank

Capacitor Bank saya bukan orang PLN. Tapi saya coba memberikan sedikit yang saya tahu mengenai Capacitor bank. Capacitor bank adalah electrical equipment untuk meningkatkan power factor(PF), dimana akan mempengaruhi besarnya arus(Ampere). Kalau beban listrik banyak yang mengandung reactance(reaktansi) seperti beban motor listrik, Neon maka PF akan berada dibawah 0.8.Fluorescent/Neon yang tidak dilengkapi capacitor PF nya 0.5. Dengan dipasangnya kapasitor bank maka PF diharapkan dapat mencapai 0.98 ~ 0.9 (karena idealnya 1.0). PLN justru senang kalau pelanggan memasang capacitor karena dapat membantu PLN, dimana PLN dapat mensupply lebih banyak lagi arus ke pelanggan. Bagi konsumen ini merupakan investasi, dimana dengan dipasangnya capacitor, tagihan akan berkurang dengan alternative bisa memasang lebih banyak lagi alat listrik. Untuk industri justru peraturan PLN adalah, pelanggan harus memasang capacitor bank untuk mencapai PF diatas 0.85 (kalau engga salah). pemakaian Capacitor untuk Industri maupun Perumahan sangat dianjurkan oleh PLN. Bahkan PLN pernah mempromosikan pemakaian capacitor di rumah-rumah. Pemakaian capacitor ini menguntungkan kedua belah pihak, dari sisi pelanggan tagihan bisa berkurang dan dari sisi PLN Losses energi listrik dapat ditekan. Capacitor tidak bisa menstabilkan tegangan, tetapi dapat menaikkan tegangan didaerah yang tegangannya sudah turun karena beban induktif. PF tidak mungkin lebih besar dari satu. Harga PF maksimum 1 VAR = Volt Ampere Reactif (beban reaktif) Seperti diketahui di Indonesia beban listrik umumnya induktif, sehingga makin jauh dari Sumber Listrik cos phi nya akan makin kecil. Untuk beban yang sama akan diperlukan arus yang lebih besar dibanding dengan yang cos phi nya lebih besar. Sedangkan losses berbanding lurus dengan pangkat dua dari arus dan tahanan penghantar (i^2 * R). Keuntungan lain dari pelanggan adalah MCB dirumah bapak tidak akan sering jatuh. Karena pembatas listrik (MCB) bekerja berdasarkan arus yang lewat MCB tersebut. Teori Cos phi adalah parameter dasar untuk pengukuran daya di suatu instalasi listrik. Ini merupakan perbandingan antara daya active dan daya reactive. Cos phi = P (kW) / S (kVA) Daya reactive timbul karena beban listrik yang tidak murni resitive, bisa inductive atau capacitive. Mayoritas beban pada jaringan listrik adalah beban induktif. Berapa banyak beban induktif yang ada disebuah jaringan listrik, mulai dari bola lampu, heater, transformer, dan yang paling banyak adalah motor listrik. Sehingga beban listrik kebanyakan adalah beban inductive. Untuk menghilangkan/ mengurangi conponen daya inductive ini diperlukan kompensator yaitu capacitor/ capacitor bank. Hubungan antara daya S (KVA), daya aktif P (KW) dan daya reaktif R (KVAR) adalah sbb : S^2 = P^2 + R^2 Jadi, untuk menghitung besar capactor bank yang diperlukan sebuah sistem dari nilai daya aktif sudah langsung bisa ditentukan. Misal daya aktif terukur adalah 450 KW dengan cos j 0.78, maka : R = ( 100^2 – 78^2)^0.5 X 450 R = (62.3/100) X 450 R = 280.35 KVAR Untuk lebih aman dalam berinvestasi maka gunakan 300 KVAR. Effisiensi max. daya listrik yang diperoleh adalah sbb : S(awal) = 577 KVA S(akhir) = 450 KVA (dianggap ideal dengan cos j 1) Effisiensi = (1 – (450/577)) X 100% = 22 % Selain untuk effisiensi, capacitor bank juga akan mengurangi tegangan jatuh pada saluran. Jenis Panel Capacitor Bank Ditinjau dari cara kerjanya, capacitor bank dibedakan menjadi 2 : 1.Fixed type, dengan memberikan beban capasitive yang tetap walaupun terdapat perubahan beban. Biasanya digunakan pada beban langsung seperti pada motor induksi. Nilai yang aman adalah 5% dari kapasitas motor, pertimbangannya adalah kondisi saat tanpa beban. 2.Automatic type, memberikan beban capasitive yang bervariasi sesuai dengan kondisi beban. Jenis panel ini dilengkapi dengan sebuah Power Factor Controller (PFC) sebagai referensi www.circutor.com . PFC akan menjaga cos phi jaringan sesuai dengan target yang ditentukan. Untuk beban yang berfluktuasi dengan cepat digunakan Static Var Compensator type (SVC) yang menggunakan Thyristor sebagai switchernya. Sedangkan untuk fluktuasi beban yang tidak terlalu cepat digunakan Dynamic Var Compensator dengan menggunakan Magnetic Contactor serta PFC relay sebagi switchernya. Komposisi Panel Capacitor (Dynamic type) Sebelum menyusun panel capacitor, ditentukan terlebih dahulu besar kompensasi yang diperlukan dan jumlah step. Perlu dipertimbangkan juga adanya distorsi harmonik pada jaringan. Total Harmonic Distortion atau THD ini menentukan jenis kapasitor bank yang digunakan. Secara global komponen-komponen penyusun panel Capasitor adalah sebagai berikut : 1.Box Panel/ Enclosure, perhatikan ukuran panel jangan terlalu sempit agar panas yang ditimbulkan kapasitor bank dan komponen lain bisa cepat terbuang melalui ventilasi/ exhaust fan. Jarak antar kapasitor bank sebaiknya 5 cm (temperatur akan mempengaruhi life time). 2.Main breaker, bisa menggunakan LBS (Load Brake Switch) atau MCCB sesuai dengan kebutuhan (1,3 X In). 3.Kapasitor Bank, disesuaikan dengan ukuran yang diperlukan dan dipertimbangkan THD jaringan. 4.Contactor, lebih aman menggunakan contactor khusus capacitor bank tetapi bisa juga dengan menggunakan contactor biasa (size -up). 5.Protection, menggunakan Fuse atau MCCB/ NFB dengan kapasitas 1,3 X In(capacitor). 6.PFC, sesuaikan dengan step yang diperlukan. Perhatikan wiring diagram PFC, kadang terdapat perbedaan wiring requirement untuk merk yang berbeda. 7.Cos phi meter, untuk memonitor faktor daya saat kondisi manual. 8.CT, Curret transformer untuk mengukur arus pada panel induk. 9.Pilot Lamp, untuk indikasi ON, OFF tiap-tiap step dan R,S, T. 10.Push Button, untuk START – STOP pada kondisi Manual. 11.Selektor Switch, untuk memilih mode Automatic atau Manual. 12.Relay Auto – Manual, gunakan yang 4 pole bisa MY4 atau LY4. 13.Breaker Kontrol, dengan beberapa MCB 1 pole untuk proteksi jalur kontrol. 14.Relay Back-up, digunakan untuk back-up kontak coil contactor pada ukuran yang besar. 15.Kabel dan lain lain. Perubahan Daya Capacitor Bank karena Tegangan Line Seringkali ditemukan penggunaan komponen dengan spesifikasi yang tidak 100 % mengikuti spesifikasi yang tertulis. Ini dikarenakan pada spesifikasi dicantumkan pada kondisi yang berbeda dengan keadaan di lapangan yang ada. Misal pada penggunaan komponen capacitor, di spesifkasi tertulis 50 kVAR // 415 VAC pada jaringan dengan tegangan 380 V. Hal ini sangat dimungkinkan, namun akan terjadi beberapa perubahan pada komponen tersebut. Output daya capacitor akan turun jika terpasang pada tegangan yang lebih rendah dari tegangan spesifikasi. Q(eff) = Qn (V1/Vn)^2  dimana : Q(eff) : Daya reaktif capacitor pada tegangan V1 ( kVAR ) Qn     : Daya reaktif capacitor pada tegangan Vn ( kVAR ) V1    : Tegangan pada jaringan ( Volt ) Vn    : Tegangan pada spesifikasi komponen ( Volt ) Contoh : Capacitor dengan daya 50 kVAR // 415 V terpasang pada jaringan 380 V Q(eff) = 50 kVAR ( 380/415 ) ^2 =  41.92 kVAR Penghitungan Daya Capacitor dari nilai Capacitance Daya reaktif yang dihasilkan capacitor sangat tegantung pada nilai capacitance serta tergantung pada tegangan dan frekuensi jaringan yang tersambung. Dimana daya reaktif dapat dirumuskan sbb : Q(eff) = V^2 C 2pf 10^9 dimana : Q(eff)= Daya reaktif capacitor ( kVAR ) V = Tegangan ( Volt ) C = Capacitance (mF) f = Frekuensi jaringan (Hz) Jika capacitor terangkai secara delta dirumuskan sbb : Q(eff) = 3 V^2 C 2pf 10^9