Cara Memperbaiki Faktor Daya

Pentingkah memperbaiki faktor daya itu ? mungkin dari anda masih ada yang belum tahu apa itu faktor daya. Faktor daya didefinisikan sebagai perbandingan antara daya aktif dan daya nyata dan disebut juga cos φ. faktor daya = P/S   dimana ; P adalah daya aktif dengan satuan W(watt) dan S adalah daya nyata dengan satuan VA (Volt Ampere).

Daya aktif (P) = V . I . cos φ  (dalam watt)

Daya nyata (S) = V . I (dalam VA)

Dimana : V = tegangan; I = arus listrik; dan cos φ = faktor daya

 Untuk lebih jelasnya tentang pentingnya memperbaiki faktor daya. Katakanlah disebuah rumah terpasang listrik dengan daya 900 VA. Dan dengan faktor daya yang buruk, misalnya 0,6 maka daya aktif yang bisa dipakai hanya 540 watt. Daya aktif 540 watt didapat dari perkalian daya nyata (S) dan faktor daya. Dengan daya sebesar itu katakanlah semua daya listrik itu digunakan untuk menghidupkan lampu TL 40 watt. Maka hanya 13 lampu TL yang bisa dinyalakan. Dan bayangkan saja bila faktor dayanya diperbaiki sehingga menjadi 0,9 maka daya aktif yang bisa digunakan bisa bertambah menjadi 810 watt. Dan bisa digunakan untuk menyalakan 20 lampu TL. Jadi itulah pentingnya memperbaiki faktor daya.

Faktor daya ini terjadi akibat adanya konsumsi daya listrik oleh beban-beban induktif seperti motor, lampu TL, selenoid, trafo, dan lain-lain.
Beban-beban induktif ini mengakibatkan pergeseran fasa pada arus sehingga bersifat lagging (arus tertinggal dari tegangan). Oleh karena itu untuk memperbaiki faktor daya diperlukan beban kapasitif. Pemasangan beban kapasitif ini menyebabkan arus leading (arus mendahului tegangan). Sehingga mampu memperkecil sudut akibat pergeseran fasa arus lagging yang disebabkan oleh beban-beban induktif.

Contoh masalah

Wattmeter membaca daya aktif; dan ammeter membaca arus beban.

Pertama kita perlu mengetahui daya nyata dalam KVA. Kita dapat mengetahuinya dengan mengalikan tegangan dan arus listrik.

S = V . I

S = 220 . 11,5

S = 2,53 KVA

Seperti yang kita lihat, daya nyata 2,53 KVA merupakan  daya yang jauh lebih besar dari daya aktif yang hanya 1,6 KW. Hal ini mengatakan kalau faktor daya di sirkuit ini begitu jelek atau buruk (secara substansial jauh kurang dari 1). Sekarang kita bisa menghitung berapa faktor daya pada beban ini dengan membagi daya aktif dengan daya nyata.

Faktor daya = P/S

Faktor daya = 1,6/ 2,53

Faktor daya = 0,63

Kita bisa menggambar segitiga daya untuk menghitung daya reaktif pada beban ini.

gambar. segitiga daya

Daya reaktif dapat dihitung dari daya aktif dan daya nyata.

Kita bisa menghitungnya dengan rumus phytagoras.

Daya reaktif = √(Daya nyata)² – (Daya aktif)²

Q = 1,96 KVAR

Jika beban ini adalah beban induktif maka ini berarti faktor daya lagging atau arus tertinggal dari tegangan. Dan untuk memperbaikinya kita harus memasang kapasitor secara pararel. kita sudah tahu besarnya jumlah daya reaktif (1,96 KVAR), sekarang kita bisa menghitung ukuran kapasitor yang diperlukan untuk memperbaiki faktor daya.

Q = V² / X

X = V² / Q

X = 220²/1,96

X = 24,694 Ω

X_c = 1/ 2πfC

C = 1/ 2πfX_c

C = 1/ 2π (50 hz) . (24,694)

C = 128 µF

Kita dapat menempatkan kapasitor dengan ukuran tersebut secara pararel dalam rangkaian.

128 µF memiliki reaktansi kapasitif sebesar 24,880 dengan arus sebesar 8,842 A. Dan daya reaktif kapasitif sebesar 1,945 KVAR. Daya reaktif kapasitor ini secara langsung akan mengurangi daya reaktif induktif dari beban, Sehingga :

Daya reaktif induktif (KVAR) – Daya reaktif kapasitif (KVAR) = Total daya reaktif (KVAR)

1,960 KVAR – 1,945 KVAR = 15 VAR

Berikut ini gambar segitiga daya sebelum dan sesudah diberi kapasitor.

Daya nyata yang baru dapat dihitung dengan daya aktif dan daya reaktif yang baru. Dengan menggunakan rumus phytagoras.

Daya nyata = √(Daya reaktif)² + (Daya aktif)²

Daya nyata(S) =  1,60007 KVA

Hasil setelah faktor daya diperbaiki (1,6 KW / 1,60007) atau faktor daya sama dengan 0,99995. Dan arus baru yang dihasilkan setelah memperbaiki faktor daya (1,60007 / 220) sama dengan 7,23 A. Sebuah perbaikan faktor daya yang sangat baik, bukan ? dari arus mula-mula 11,5 A dan setelah diperbaiki menjadi 7,23 A. Pengurangan arus ini akan mengurangi panas pada kabel rangkaian, dan itu berarti efisiensi sistem yang lebih besar, dengan kata lain bisa mengurangi daya yang terbuang.

Tweet

Subscribe to receive free email updates: