SISTEM PENGOPERASIAN KAPASITOR BANK DAN MONITORING MENGGUNAKAN INTERNET OF THINGS (IOT)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Rumusan Masalah

Batasan Masalah

Tujuan dan Manfaat

Metode Penyelesaian Masalah

TINJAUAN PUSTAKA

Kajian Terdahulu

Melakukan penelitian mengenai “Sistem pengendalian dan monitoring faktor daya listrik berbasis mikrokontroler dan Internet of Things (IOT). Oleh karena itu, untuk mengatasi permasalahan tersebut maka dibuatlah suatu alat yang dapat mendeteksi perubahan faktor daya dan pada Internet of Things (IoT). berbasis monitoring.Variabel yang digunakan adalah tegangan, arus, daya nyata dan faktor daya yang diukur dari modul PZEM-004T dengan aktuator berupa relay dan SSR (Solid State Relay).

Beban induktif dengan faktor daya yang rendah menyebabkan arus beban meningkat sehingga perlu dilakukan perbaikan faktor daya. Perbaikan faktor daya pada beban induktif dapat dilakukan dengan memasang kapasitor sesuai nilai yang dibutuhkan. LCD menampilkan pembacaan tegangan masukan, arus beban, daya aktif, daya semu, daya reaktif, dan faktor daya.

Beliau melakukan penelitian dengan topik “Analisis Penggunaan Kapasitor Bank Terhadap Faktor Daya di Gedung IDB Laboratury UNESA”. Pada artikel kali ini penulis bertujuan untuk menganalisis kegunaan dan pertimbangan pemasangan kapasitor bank yang berguna untuk meningkatkan nilai faktor daya dengan cara menghitung nilai kompensator daya reaktif yang sesuai dan melakukan simulasi menggunakan software ETAP (Electrical Transient Analysis Program). ).

Landasan Teori

Kapasitor Bank
Cara Pemasangan Kapasitor
Daya
Segitiga Daya
Faktor Daya (cos φ)
Perbaikan Faktor Daya
Cara Kerja Internet of Things (IOT)
WeMos D1R2 Wifi
Kontaktor
Sensor PZEM-004T
Modul Relay 2 Chanel Relay Optocoupler
Pilot Lamp
Panel Box
Kabel NYAF

Selain memperbaiki nilai tegangan, pengaturan tegangan dengan menggunakan kapasitor bank juga dapat meningkatkan nilai faktor daya. Rugi-rugi jaringan dengan mengkompensasi daya reaktif pada motor dan beban lain dengan faktor daya rendah, kapasitor akan mengurangi arus jaringan. Penurunan tegangan pada kapasitor bank dapat menurunkan penurunan tegangan, dimana kompensasi daya reaktif akan menaikkan/meningkatkan level tegangan jaringan.

Sebagaimana kita ketahui beban induktif (L) misalnya motor listrik, beban resistif (R) misalnya las listrik dan beban kapasitif (C). Daya nyata atau daya aktif adalah daya listrik yang benar-benar digunakan, misalnya untuk menghasilkan panas, cahaya atau putaran pada motor listrik. Besarnya daya nyata sebanding dengan kuadrat arus listrik yang mengalir melalui beban resistif dan dinyatakan dalam Watt (Sharma, 2007).

Selain daya aktif, terdapat juga daya reaktif, dimana daya yang dihamburkan akibat sifat reaktansi komponen-komponen pada rangkaian mempunyai satuan VAR (volt-ampere reaktif). Daya semu (daya total) adalah daya yang masuk pada rangkaian ac atau dengan kata lain daya yang sebenarnya diterima oleh penyuplai sumber tegangan arus, dan juga merupakan daya resultan antara daya aktif dan daya reaktif. Hal pertama yang dilakukan adalah menentukan nilai daya reaktif (Qc) yang diperlukan berdasarkan kebutuhan perbaikan faktor daya.

Xc = Nilai reaktansi bank kapasitor (ohm) V = Nilai tegangan fasa ke fasa (V) Qc = Daya reaktif (VAR). Jika nilai faktor tenaga kerja mendekati 1 maka nilai faktor tenaga kerja akan semakin baik, sebaliknya jika nilai faktor tenaga kerja mendekati nol maka faktor tenaga kerja akan semakin buruk. Faktor daya dibedakan menjadi dua yaitu faktor daya terdepan dan faktor daya tertinggal.

Faktor daya terdepan menunjukkan kondisi dimana beban bersifat kapasitif dan memberikan daya reaktif ke jaringan. Beban induktif dihasilkan oleh komponen listrik yang berisi gulungan kawat yang dililitkan pada inti besi. Peralatan berdaya rendah dihasilkan oleh peralatan elektronik induktif, seperti motor induksi, yang memerlukan magnetisasi reaktif untuk pergerakannya.

Faktor daya berhubungan dengan daya reaktif Q, daya reaktif Q merupakan daya yang hilang, sehingga diharapkan daya rata-rata P besar dan nilai Q sekecil mungkin. Semakin kecil atau besar faktor daya maka semakin besar pula daya yang hilang dibandingkan daya yang dimanfaatkan, atau semakin besar nilai daya reaktif dibandingkan daya aktif.

Gambar kapasitor bank di tunjukkan pada gambbar 2.2

Metode Penelitian

Sistem Kerja Alat Secara Umum
Block Diagram Sistem
Cara Kerja Alat

Flowchart
Flowchart Diagram Alir
Penjelasan Diagram Alir

Wiring Diagram
Rancangan Alat Yang Dikerjakan
Analisa Pendahuluan Menentukan Nilai Kapasitor Bank

Di bawah ini adalah diagram Perancangan dan Monitoring Sistem Monitoring Bank Kapasitor menggunakan Internet of Things (IOT). Perancangan alat berarti rancangan yang merupakan susunan garis, bentuk, ukuran, warna dan juga nilai serta benda yang dibuat menurut prinsip perancangan “nominal”. Untuk memperoleh nilai daya reaktif kapasitor (Qc) digunakan rumus sesuai data yang diperoleh pada tabel 3.2.

Jadi kapasitor yang digunakan pada penelitian ini sesuai dengan yang ada di pasaran yaitu berkapasitas 135 f/phase dengan tegangan 349 volt. Hasil perancangan merupakan hasil nyata dari pembuatan perancangan komponen sistem pemantauan arus listrik sesuai dengan perancangan yang telah dibuat sebelumnya. 33 Pada Gambar 4.1, hasil keseluruhan perancangan perangkat dibuat dengan komponen-komponen yang terdapat dalam kotak panel berukuran 40×30×18 cm, berisi perangkat keras seperti bank kapasitor, kontaktor, relay, modul WiFi Wemos D1 R1 dan sensor PZEM-004T .

Bagian ini menampilkan tampilan aplikasi Blynk yang sebelumnya terinstall di smartphone Android. Pada layar login pengguna ini, pengguna diminta untuk memasukkan nama pengguna dan kata sandi yang sesuai dengan nama pengguna dan kata sandi yang telah ditetapkan sebelumnya pada saat aplikasi Blynk diinstal. Setelah memasukkan username dan password yang benar, pengguna dapat langsung menekan logo login berwarna hijau di bawah ini untuk masuk ke tampilan utama aplikasi Blynk di smartphone pengguna.

Tampilan ini memberikan tampilan visual dimana pengguna dapat memantau dan memverifikasi apakah beban hidup/mati melalui tampilan visual yang tersedia pada aplikasi blynk di smartphone pengguna. Analisis pada penelitian ini hanya menentukan sejumlah nilai daya semu (VA) yang dapat dikurangi berdasarkan perhitungan dengan data awal dimana daya aktif per fasa (P = 26,52 KW) dengan faktor daya awal (Pf 1 = 0,89 ) ) dan faktor daya yang diinginkan (Pf 2 = 0,97). Perancangan peralatan terealisasi dengan baik sesuai dengan hasil perhitungan menggunakan kapasitor bank berkapasitas 135 per fasa, digunakan 9 kapasitor per fasa berkapasitas 45 secara paralel, menghubungkan beban dengan sambungan delta.

Hasil perancangan ini dapat mereduksi daya semu sebesar 7,301 KVA dengan kompensasi daya reaktif sebesar 20,686 KVAR. Perancangan alat penelitian rangkaian ini didasarkan pada monitoring Internet of Things (IoT) dimana kita dapat melihat tegangan melalui telepon seluler. Rumus menghitung kapasitor bank pada instalasi 3 fasa, https://duniaberbagiilmuuntukall.blogspot.com/2017/01/menghitung-cepat-capacitor-bank-dan-daya-reactive.html.

Gambar 3.1 Diagram Block Modul (Sumber : Dokumentasi, 2021)

DATA DAN ANALISA

Hasil Rancangan

Pengujian Komponen

Pengujian Relay
Pengujian Sensor PZEM-004T
Pengujian WeMos D1R2

Pengujian modul WiFi dapat dilakukan dengan mengunggah contoh sketsa flashing ESP8266 ke modul WiFi Wemos D1 R2 untuk menyalakan LED bawaan pada Wemos.

Gambar 4.4 Data Pengukuran dan Program Arduino Ide Pengujian Sensor PZE004T (Sumber : Dokumentasi, 2021)

Tampilan Pada Aplikasi Android

Tampilan User Login Pada Aplikasi Blynk
Tampilan Awal User Controller pada Aplikasi Blynk
Tampilan User Controller pada Aplikasi Yang Dijalankan

Layar diatas merupakan tampilan awal dari proyek blynk di smartphone, pada layar ini merupakan layar dimana kita menyusun komponen-komponennya. Pada layar disusun 1 relay untuk mengontrol on/off relay, 4 meter widget untuk monitoring (tegangan, arus, frekuensi dan daya).

Gambar 4.8 Tampilan awal User Controller pada aplikasi Blynk.

Data Percobaan Simulasi Alat

Analisa Daya

Rangkaian kontrol dikontrol sesuai dengan standar tegangan yang diizinkan yaitu ± 10% dari tegangan nominal Fase-netral (220 V). Dalam penelitian ini masih terdapat kekurangan sehingga penulis menyarankan kepada peneliti yang mungkin mempunyai permasalahan yang sama, ada saran dari penulis diantaranya. Pada penelitian sebelumnya, pengujian atau instalasi pada jaringan terlebih dahulu disimulasikan dengan perangkat lunak yang dapat mendukung penelitian ini agar lebih sempurna.

Dalam melakukan pengukuran untuk mengumpulkan data awal, sebaiknya menggunakan alat ukur yang telah terkalibrasi agar tidak terjadi kesalahan dalam perencanaan. Gelombang arus dan tegangan untuk beban induktif dan gelombang arus dan tegangan untuk beban kapasitif, https://www.elektronikabersama.web.id/2012/10/mengenal-term-lagging-dan-leading.html.