LAPORAN PRAKTIKUM DISTRIBUSI ENERGI DAN PROTEKSI LAPORAN PRAKTIKUM DISTRIBUSI ENERGI DAN PROTEKSI
KOMPENSASI DAYA REAKTIF KOMPENSASI DAYA REAKTIF
Kelompok
Kelompok : : 11
Nama
Nama Praktikan Praktikan : : Ainun Ainun NidharNidhar Nama
Nama Anggota Anggota Kelompok Kelompok : : 1. 1. Adi Adi Putra Putra UtamaUtama 2. Adri Pribagusdri 2. Adri Pribagusdri 3. Annisa Anugra Heni 3. Annisa Anugra Heni 4. Bayu Ardianto
4. Bayu Ardianto 5. Dodo Susanto 5. Dodo Susanto 6. Elika Velda Agti 6. Elika Velda Agti Kelas
Kelas : : 6E6E
Tanggal
Tanggal Praktikum Praktikum : : 1 1 Juni Juni 20152015 Tanggal
Tanggal PenyeraPenyerahan han : : 3 3 Juni Juni 20152015 Nilai
Nilai
POLITEKNIK NEGERI JAKARTA POLITEKNIK NEGERI JAKARTA
TEKNIK KONVERSI ENERGI TEKNIK KONVERSI ENERGI
JUNI 2015 JUNI 2015
BAB I
PENDAHULUAN
A. Tujuan
Dalam percobaan ini, diharapkan praktikan dapat :
1. Mempelajari karakteristik kompensasi daya reaktif dengan menggunakan kapasitor. 2. Mempelajari penentuan lokasi optimum kapasitor shunt dalam jaringan distribusi. 3. Mempelajari penentuan besar kapasitor dalam jaringan distribusi.
BAB II DASAR TEORI
Dalam jaringan distribusi, beban-beban selalu mempunyai faktor daya yang terbelakang (lagging ). Bila dipperoleh kondisi faktor daya yang sangat jelek dalam artian terlalu kecil maka arus dan rugi-rugi pada saluran akan relatif besar, drop voltage juga besar sehingga pengaturan tegangan menjadi jelek.
Untuk mengatasi masalah ini, diperlukan sumber saya reaktif tambahan yang melawan daya reaktif beban tersebut. Kapasitor-kapasitor yang dipasang daoat berupa kapasitor statik ataupun kapasitor switch ataupun kombinasi keduanya.
C
C C
Gambar 2.1 Pemasangan kapasior untuk memperbaiki faktor daya
Adapun penentuan besarnya kapasitor statis yang akan dipasng tergantung pada faktor daya beban semula dan faktor daya yang digambarkan.
Q Q’ S S’ P = P’ φ φ ‘
Misalkan, sebelum pemasangan kapasitor :
P = 3 VI cos φ (Watt) Q = 3 VI sin φ (VAR)
Dan setelah pemasangan kapasitor dipenuhi kondisi :
P’ = 3 VI’ cos φ’ (Watt) Q’ = 3 VI’ sin φ’ (VAR)
sedangkan besarnya kapasitor yang perlu ditambahkan diperoleh sebagai berikut :
C =
( −
)
(Farad)Dimana C = kapasitor yang perlu ditambahkan (Farad) ω = kecepatan sudut sistem (rad/s)
VR = tenaga jala-jala (Volt)
P = daya 3 fasa (watt)
Kapasitor yang dipasang pada jaringan distribusi yang menyuplai beban dengan faktor daya kebelakang mempunyai beberapa pengaruh :
1. Mempertinggi tegangan pada beban 2. Memperkecil rugi-rugi I2R di saluran 3. Memperkecil rugi-rugi I2X disaluran 4. Memperkecil arus yang lewat disaluran 5. Memperbaiki pengaturan tegangan 6. Menaikkan faktor daya
7. Mengurangi pembebanan kVA pada sumber atau menaikkan realized thermal capacity.
8. Memperluas permintaan kVA
BAB III
PROSEDUR PRAKTIKUM
A. Lokasi dan Waktu Tanggal : 1 Juni 2015
Lokasi : Laboratorium Teknik Konversi Energi, Politeknik Negeri Jakarta
B. Alat yang di butuhkan
No. Alat Jumlah
1. Ampere meter 1 2. Voltmeter 1 3. Mutimeter 1 4. Kabel jepit 20 5. Kabel jack 20 6. Clamp on meter 1 7. Beban RL 2
Tabel 3.1 Alat yang dibutuhkan untuk praktikum
C. Langkah Kerja
1. Buatlah rangkaian seperti gambar di bawah
A
V
W
R
L
Gambar 3.1 Rangkaian Praktikum
2. Posisikan saklar pada kondisi ON, catat nilai yang terbaca pada alat ukur. Perhatikan nilai cos φ
3. Cari nilai kapasitor yang dibutuhkan untuk menaikkan nilai cos φ ke angka 0,85 4. OFFkan saklar
5. Pasang kapasitor, lalu posisikan sakalr pada kondisi ON, lalu catat nilai yang terbaca pada alat ukur, perhatikan nilai cos φ.
BAB IV
PENYAJIAN DATA
A. Sebelum Penambahan Kapasitor
Tabel 4.1 Data praktikum sebelum penambahan kapasitor
No. Tegangan
(Volt) Arus (Ampere)
Daya Nyata (kW) cos φ Daya Semu (kVA) 1 225 2,05 0,304 0,687 0,443 Mencari nilai φ φ = cos-1 (0,678) φ = 46,6°
Mencari Daya Reaktif Q =
√S
2 P
2Q =
(0,443)
2 (0,304)
2 Q = 0,322 kVARTabel 4.2 Data praktikum sebelum penambahan kapasitor, dilengkapi daya raktif dan nilai φ No. Tegangan (Volt) Arus (Ampere) Daya Nyata (kW)
cos φ φ (°) Daya Reaktif (kVAR)
Daya Semu (kVA)
1 225 2,05 0,304 0,687 46,6 0,322 0,443
B. Penambahan Kapasitor
Dengan nilai cos φ sebelumnya adalah 0,687 dan nilai φ sebesar 46,6°, nilai cos φ’ akan dinaikan menjadi 0,85 (φ’ = 31,788) , makabesar nilai kapasitor yang dibuutuhkan ialah : C =
(tan φ−tan φ
)
ωV
RC =
, kW (tan ,° −tan ,7°)
Dari hasil perhitungan yang dapat, maka dilakukan 2 percobaan dengan menggunakan kapasitor sebesar 8 μF dan 10 μF, sehingga di dapatkan data
Tabel 4.3 Data Praktikum dengan penambahan kapasitor
No. Nilai Kapasitor (μF) Tegangan (Volt) Arus' (Ampere) Daya Nyata' (kW) cos φ' Daya Semu' (kVA) 1 10 225 1,6 0,308 0,877 0,351 2 8 225 1,7 0,306 0,844 0,363
Pada kapasitor sebesar 10 μF
- Mencari nilai φ - Mencari Daya Reaktif
φ = cos-1 (0,877) Q =
√S
2 P
2φ = 28,717° Q =
(0,351)
2 (0,308)
2Q = 0,168 kVAR
Pada kapasitor sebesar 8 μF
- Mencari nilai φ - Mencari Daya Reaktif
φ = cos-1 (0,844) Q =
√S
2 P
2φ = 32,435° Q =
(0,363)
2 (0,306)
2Q = 0,195 kVAR
Tabel 4.4 Data praktikum setelah penambahan kapasitor, dilengkapi daya raktif dan nilai φ No. Nilai Kapasitor (μF) Tegangan (Volt) Arus' (Ampere) Daya Nyata' (kW) cos φ’ φ' (°) Daya Reaktif' (kVAR) Daya Semu' (kVA) 1 10 225 1,6 0,308 0,877 28,717 0,168 0,351 2 8 225 1,7 0,306 0,844 32,435 0,195 0,363
BAB V
ANALISA DATA
Gambar 5.1 Grafik Hubungan Daya terhadap Penambahan Nilai Kapasitor
Gambar 5.2 Grafik Hubungan cos φ terhadap Penambahan Nilai Kapasitor; serta Arus terhadap Penambahan Nilai Kapasitor
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0 2 4 6 8 10 12 D a y a Niali Kapasitor (μF)
Grafik Hubungan Daya terhadap Nilai Kapasitor
Daya Nyata (kW) Daya Reaktif (kVAR) Daya Semu (kVA)
0 1 2 3 0 0.3 0.6 0.9 0 2 4 6 8 10 12 A r u s ( A m p e r e ) c o s φ Niali Kapasitor (μF)
Grafik Hubungan f (cos φ) = Penambahan Kapasitor; f (Arus) = Penambahan Nilai Kapasitor
cos φ
Nilai Pengurangan Konsumsi Daya dan Arus
- Daya Reaktif (pada penambahan kapasitor sebesar 8 μF) Nilai pengurangan konsumsi daya reaktif = Q – Q’
= 0,322 kVAR – 0,195 kVAR = 0,127 kVAR Dalam presentase =
Q′
Q
x 100% =,9
,22
x 100% 60,559 %- Daya Reaktif (pada penambahan kapasitor sebesar 10 μF) Nilai pengurangan konsumsi daya reaktif = Q – Q’
= 0,322 kVAR – 0,168 kVAR = 0,154 kVAR Dalam presentase =
Q′
Q
x 100% =,
,22
x 100% 52,174 %- Daya Semu (pada penambahan kapasitor sebesar 8 μF) Nilai pengurangan konsumsi daya reaktif = S – S’
= 0,443 kVA – 0,363 kVA = 0,08 kVA Dalam presentase =
′
x 100% =,
,
x 100% 81,941 %- Daya Semu (pada penambahan kapasitor sebesar 10 μF) Nilai pengurangan konsumsi daya reaktif = S – S’
= 0,443 kVA – 0,351 kVA = 0,092 kVA
Dalam presentase =
′
x 100%,
- Arus (pada penambahan kapasitor sebesar 8 μF) Nilai pengurangan konsumsi daya reaktif = I – I’
= 2,05 A – 1,7 A = 0,35 A
Dalam presentase =
I′
I
x 100%=
,7
2,
x 100% 82,927 %- Arus (pada penambahan kapasitor sebesar 10 μF) Nilai pengurangan konsumsi daya reaktif = I – I’
= 2,05 A – 1,6 A = 0,45 A
Dalam presentase =
I′
I
x 100%=
,
BAB VI KESIMPULAN
Dari data dan analisa yang dilakukan setelah praktikum, dapat di ambil kesimpulan bahwa : 1. Beban yang berbeda pada tiap fasa akan menyebabkan rendahnya nilai cos φ (faktor
daya).
2. Nilai faktor daya dapat diperbaiki atau ditingkatkan dengan menambahkan kapasitor, yang sesuai dengan beban yang akan diberikan daya.
3. Penambahan kapasitor tidak hanya memperbaiki nilai faktor daya, tetapi juga memperkecil nilai arus yang melewati saluran, sehingga rugi-rugi pada saluran dapat diminimalisir. Hal ini bisa dilihat dari presentase perubahan arus sebelum dan sesudah pemasangan kapasitor. Sebelum penambahan kapasitor, nilai arus sebesar 2,05 A, setelah penambahan kapasitor sebesar 8 μF arus menjadi 1,7 A. Untuk penambahan kapasitor sebesar 10 μF, arus menjadi 1,6 A.
4. Penambahan kapasitor pun akan memudahkan pengaturan tegangan.
5. Penambahan kapasitor meningkatkan daya nyata pada saluran, serta menurunkan daya rekatif dan daya semu.
