Kapasitor BANK

Kapasitor Bank

Rangkuman Diskusi Mailing List Migas Indonesia – Mei 2003


Pertanyaan : (Junus Juwana – Duta Karsa Cipta Buana)

Saya ingin bertanya khususnya bagi rekan2x dari PLN, apakah pemakaian kapasitor bank untuk aplikasi residential / rumahan itu legal / tidak ? kalau memang legal apakah ada surat / perpu yg menyatakan demikian? Sepengetahuan saya untuk area industri memang sudah diperbolehkan atau dpt dikatakan dianjurkan oleh PLN.


Tanggapan 1 : (Kunarta Djayaputra - Kellog Brown & Root Indonesia)

Pak Junus, 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).


Tanggapan 2 : (Junus Juwana – Duta Karsa Cipta Buana)

Pak Djaya terima kasih respondnya...
Apakah selain meningkatkan PF alat tersebut juga bisa menstabilkan tegangan? kalau memang bisa, berarti kalau saya sudah memasang kapasitor bank di rumah stabilizer sudah tidak diperlukan lagi.


Tanggapan 3 : (Kunarta Djayaputra - Kellog Brown & Root Indonesia)

Tidak bisa pak Junus. Ini fungsinya cuma meningkatkan PF.


Tanggapan 4 : (Agus Permana S– PLN)

Pak Junus,
Kalau peraturan pemakaian Capacitor Bank saya juga belum pernah lihat, tetapi 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.


Tanggapan 5 : (Junus Juwana – Duta Karsa Cipta Buana)

Pak Agus,
Ada kawan saya yang sudah memakai capasitor bank di rumahnya...setelah 3 bulan pemakain ternyata tagihan bulanannya meningkat, apakah kejadian tersebut berhubungan dengan sifat dari kapasitor ?


Tanggapan 6 : (Erwin Guci – PT. PETROSEA Tbk)

Ya...mungkin saja...sebab anda tidak memperhitungkan VAR...variasinya... sehingga...............terjadi over PF( >1).


Tanggapan 7 : (Berlian Syako – Pt.Sofresid)

Maaf sekedar koreksi...
PF tidak mungkin lebih besar dari satu. Harga PF maksimum 1
VAR = Volt Ampere Reactif (beban reaktif)


Tanggapan 8 : (Kunarta Djayaputra - Kellog Brown & Root Indonesia)

Maaf, Pak Berlian mungkin maksudnya Erwin PF nya leading. Karena PF bisa
lagging atau leading. Oleh sebab itu untuk pasang Capacitor dirumah harus konsultasi sama orang listrik, ya engga? (just kidding).


Tanggapan 9 : (Agus Permana S– PLN)

Pak Junus,
Maaf pak, maksud saya tagihan kalau beban dan tarifnya tetap, dengan kata lain mengurangi losses di rumah. Karena seluruh pemakaian listrik (termasuk losses)
setelah kWhmeter akan dihitung oleh kWhmeter.

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.

Selain itu Capacitor juga mengurangi arus start yang besar, saat kita mengoperasikan beban yang bersifat induktif.

Memang jika cos phi di rumah bapak cukup baik, dan bapak tidak banyak menggunakan beban induktif (seperti lampu TL, AC, komputer atau motor-motor listrik), pemakaian capacitor tidak diperlukan alias sia-sia.

Salah satu indikasi cos phi yang kurang baik dapat dilihat dari tegangan yang drop (tidak selalu), untuk pastinya harus diukur.


Tanggapan 10 : (Iwan Jatmika – BP Indonesia)

Nah kebetulan ada Mas Berlian, kalau nggak salah beban listrik AC (Alternating Current) itu kan bisa menyebabkan lagging (kalau bersifat konduktif kayak motor listrik, transformer, lemari es, mesin cuci, pemanas, dll) dan juga bisa leading (kalau beban bersifat kapasitif seperti lampu neon, yang lain susah dicari, apa ya? Tapi ada). Jadi secara awam kalau rumah teman kita setelah di tambah kapasitor bank, dan ternyata bayar listriknya tetap tinggi atau lebih tinggi, mungkin kapasitor bank-nya lebih besar dari kebutuhan yang diperlukan untuk mengkompensasi beban konduktif (lagging) sehingga, beban bersifat kapasitif.

Jadi Mas Berlian Benar, bahwa nilai PF (Cos Q)absolut itu = 1, tapi beban bisa bersifat lagging (konduktif Cos Q minus) atau leading (Cos Q positif). Dengan begitu, Mas Erwin juga betul, cuma istilahnya PF tidak lebih besar dari satu, tapi PF menjadi bersifat kapasitif. Dua-duanya menuju jawaban yang benar.

Kesimpulannya, kalau ingin memasang kapasitor bank, kalau tidak mau susah-susah mengkalkulasi, bisa dengan memakai peralatan Cos Q meter dan Variable Kapasitor Bank. Dengan merubah-rubah kapasitor bank variable, kemudian dibaca di Cos Q meter, dicari titik kombinasi terbaik dari PF (biasanya PF 0,95 adalah sudah paling...paling....maksimum bagusnya).

Setelah itu baru dipasang permanen kapasitor bank yang diperlukan dengan nilai kapasitannya sesuai dengan nilai di kombinasi yang optimum tadi.

Tolong dikoreksi keterangan saya ini, karena ini adalah ingatan saya lebih dari sepuluh tahun yang lallu sewaktu ikut praktikum umum teknik tenaga listrik. Semoga membantu.


Tanggapan 11 : (Asep Saepudin – PTSM)

Saya hanya ingin menambahkan....
Mungkin agar lebih sensitif kita bisa pasang Power Factor Regulator pada capacitor bank yang kita pasang...alat ini bisa mengatur kebutuhan supply daya reaktif dari capsitor bank sesuai dengan kebutuhan secara otomatis...tapi haraganya ya cukup lumayan kalo untuk aplikasi di rumah.....


Tanggapan 12 : (Lena Samsudin)

Saya mau tanya nih, mungkin dari anggota milis ada yang bisa kasih saya pencerahan, kantor saya memasang capacitor bank untuk menaikkan PF, selain itu
juga saya pernah dengar kalo dengan pemasangan capacitor bank itu, kita bisa mengurangi denda dari PLN, yang kalo tidak salah di rekening tagihan listrik bulanan ada tertera pemakaian KVARH sekian.. juta rupiah, yang kadang2 kantor saya harus membayar sampai sekitar tiga jutaan...

Ketika saya memakai capacitor bank itu, supplier menjanjikan bahwa tagihan KVARH listrik akan menjadi Rp 0, 00 tapi kenyataannya sampai sekarang kami masih tetap membayar denda KVARH tersebut, mohon dijelaskan, apakah memang dengan memakai capacitor bank kita dapat mengurangi bayar denda pada PLN...


Tanggapan 13 : (Akhmad Rusli - Cegelec)

Pemasangan kapasitor bank pada sebuah sistem listrik akan memberikan keuntungan sbb :
1. Peningkatan kemampuan jaringan dalam menyalurkan daya
2. Optimasi biaya : ukuran kabel diperkecil
3. Mengurangi besarnya nilai "drop voltage"
4. Mengurangi naiknya arus/suhu pada kabel, sehingga mengurangi rugi-rugi
daya.
5. PLN membebankan biaya kelebihan pemakaian kVARh pada pelanggan bila
faktor daya (cos phi) rata-rata per bulannya kurang dari 0.85 induktif. Hal ini terjadi bila pemakaian kVARh total selama sebulan lebih dari 0.62 kali pemakaian kWh total (LWBP + WBP). Nah, dengan memasang kapasitor bank ini Anda akan mendapatkan peningkatan faktor daya sistem.

Peningkatan faktor daya ini tergantung dari seberapa besar nilai kapasitor yang dipasang (dalam kVAR). Sehingga denda kVARh Anda bisa dikurangi.

Jadi dengan memasang kapasitor bank, selain bisa menghemat tagihan rekening
listrik per bulan, Anda juga bisa mendapatkan penghematan dari optimasi jaringan (ukuran kabel bisa dipilih yg lebih kecil, rugi-rugi daya diperkecil, dan efisiensi jaringan listrik). Memang pemasangan kapasitor bank ini adalah sebuah investasi yang manfaatnya baru bisa diperoleh setelah beberapa bulan.

Akan lebih baik apabila pemasangan kapasitor bank ini dilakukan ketika bangunan baru dibuat. Ada beberapa hal yang perlu dipertimbangkan dalam pemasangan kapasitor bank ini, misalnya apabila kapasitor bank rusak, maka harus ada beberapa beban yang dibuka apabila tidak ada back up kapasitor bank.

Penentuan besarnya beban yg harus dibuka pada kondisi kapasitor bank rusak
harus dilakukan sebelum kapasitor dipasang.

Pada dasarnya, generator mengeluarkan energi listrik AC dalam bentuk energi
aktif dan reaktif. Energi aktif (dinyatakan dalam kW) adalah energi yg dapat diubah ke bentuk lain, misal panas, cahaya, dsb...), sedangkan energi reaktif diperlukan oleh peralatan yang bekerja dengan sistem elektromagnet. Kedua energi ini membentuk daya total yang disebut dengan daya nyata (dinyatakan dalam kVA).
Dengan memasang kapasitor, suplai daya reaktif yang dibutuhkan oleh peralatan2 induktif akan dilakukan oleh kapasitor dan jaringan listrik. Sehingga secara "kasarnya" dapat diartikan bahwa daya reaktif yang disuplai oleh jaringan listrik akan berkurang karena sudah dibantu suplai oleh kapasitor.

Besarnya "rating" kapasitor bank yang harus dipasang dapat dihitung dengan
metode cos phi dan kwitansi rekening listrik bulanan dari PLN. Saya bisa bantu menghitungkan nilai kVAR kapasitor bank di tempat Anda, tapi nggak gratis lho....hehehe...


Tanggapan 14 : (Albert Marihot – PowerGen Jawa Timur)

Menambahkan keterangan Pak Akhmad Rusli,
Sirkuit 3 phasa memiliki 3 jenis daya listrik :

1. Daya nyata atau daya total (S) dalam satuan VA
S = C x Tegangan x Arus
Dimana C = akar 3 (~ 1,732) untuk sirkuit 3 phasa
Daya nyata merupakan kombinasi dari kedua daya yang lain di bawah ini.

2. Daya aktif (P) dalam satuan Watt
P = C x K1 x Tegangan x Arus
Dimana : K1 sering disebit dengan PF atau cos teta = (Watt / VA)

3. Daya reaktif (Q) dalam satuan VAR
P = C x K2 x Tegangan x Arus
Dimana : K2 adalah sin teta = (VAR / VA)


Dalam segitiga daya (dapat dibayangkan dengan segitiga siku-siku) dimana
garis horisontal (alas) merupakan daya aktif dan garis vertikal (tinggi) merupakan daya reaktif. Sisi miring menunjukkan daya nyata yang besarnya diperoleh dengan menggunakan persamaan Pak Phytagoras yang terkenal itu. Dari segitiga tersebut, apabila sudut teta = 0, artinya cos teta = pf = 1 dan sin teta =0, akan diperoleh daya nyata segaris dengan daya aktif dan tidak ada daya reaktif. Kondisi dinamakan Unity Power Factor. Pengertian lain dari kondisi ini adalah bahwa seluruh daya listrik dipakai sebagai daya aktif (watt) dan tidak ada yang terbuang sebagai daya reaktif.
Contoh dari peralatan-peralatan yang mengkonsumsi daya nyata (unity power
factor) adalah beban-beban resistif (R), seperti pemanas air, pemanas ruangan, lampu pijar dsb. Untuk beban-beban induktif (L) seperti motor-motor dan trafo memiliki PF di bawah 1, biasanya antara 0,8 sampai 0,85. Dengan menambah beban kapasitif (C), maka garis vertikal pada segitiga daya akan dikurangi besarnya (arah dari daya beban kapasitif berlawan dengan arah beban induktif dan akan saling menghilangkan) sehingga mendekati kondisi Unity Power Factor.

Hubungan antara PF dengan arus listrik dapat diterangkan dengan contoh
berikut :
Misal sebuah motor dengan kapasitas 600 kW, 690 V. Pada pf 0,8 maka motor
membutuhkan arus sebesar :
I = 600000/(1,732 x 690 x 0,8) = 627.6 Ampere

Untuk pf = 0,7 maka arus yang diperlukan motor adalah ;
I = 600000/(1,732 x 690 x 0,7) = 717.23 Ampere

Atau dengan kata lain, semakin kecil power faktor maka arus yang dibutuhkan
akan semakin besar demikian pula sebaliknya, hal ini mendukung informasi Pak
Akhmad Rusli mengenai keuntungan-keuntungan dari perbaikan power faktor
tersebut. Untuk industri, PLN menagihkan daya aktif dan daya reaktif sedangkan untuk rumah tangga, PLN hanya menagihkan daya aktif saja.


Tanggapan 15 : (Junus Juwana – Duta Karsa Cipta Buana)

Pak Rusli,
Jadi dengan kata lain kita tidak bisa sekedar beli kapasitor bank tersebut dan langsung kita pasang di steker rumah (plug and play) ?


Tanggapan 16 : (Akhmad Rusli - Cegelec)

Pak Junus,
Benar Pak, karena apabila kapasitor bank yang Anda pasang terlalu besar, akan menyebabkan jaringan menjadi kapasitif. Hal ini selain akan meningkatkan suhu pada jaringan, arus dan tegangan nya pun meningkat.

Setahu saya, beban listrik di rumah tangga yang cukup besar nilai reaktifnya adalah lampu TL (neon) yang memakai ballast "konvensional". Nilai faktor dayanya mencapai kira-kira 0.7 - 0.8. Akan tetapi, sekarang sudah banyak dijual ballast electronic yang cos phi nya = 1.

Selain itu, beban reaktif lain yg ada di rumah tangga adalah pompa air. Tapi, karena pengoperasiannya hanya dalam waktu2 tertentu, menurut saya kurang ekonomis kalau dipasang kapasitor.

Saran saya, jika Anda menggunakan lampu TL dengan ballast konvensional, Anda bisa memasang kapasitor 'paralel' dengan ballast tsb. Mengenai ukuran kapasitor yang harus dipasang, sebaiknya ditanyakan ke toko yang menjualnya. Bisa juga Anda memasang kapasitor bank panel lengkap dengan regulatornya di "main incoming" jaringan listrik rumah, tetapi harganya mahal dan tidak ekonomis untuk
rumah tangga.

Untuk pemakaian di rumah, sebaiknya memakai lampu-lampu yang 'hemat energi/energy saver' yang dikampanyekan oleh PLN, karena selain lebih terang, cos phi nya juga bagus. Memang harganya lebih mahal... tapi anggaplah sebagai
sebuah investasi.

Sebagai contoh, sebuah rumah dengan kapasitas daya 900 VA memiliki cos phi
0.65 Maka daya aktif yang bisa dipakai adalah 585 W. Apabila cos phi ditingkatkan menjadi 0.95 maka Anda mendapatkan daya aktif 855 W. Sehingga dengan cos phi yang lebih tinggi Anda bisa memakai lebih banyak peralatan listrik. Misal, sebelumnya kalau pompa air dan setrika menyala bersamaan menyebabkan MCB trip, maka dengan perbaikan faktor daya hal ini tidak terjadi lagi.

Setahu saya, untuk instalasi rumah, PLN tidak memberikan denda kVAR. Sehingga perbaikan factor daya (cos phi) di jaringan rumah tangga tidak mengurangi tagihan rekening bulanan Anda. Karena meteran PLN menghitung berdasarkan pemakaian daya aktif Anda per bulan (kW x hour).
Keuntungannya adalah dengan kapasitas daya Anda (misal 900 VA), Anda bisa memakai peralatan listrik lebih banyak dengan cos phi yang tinggi, sehingga Anda tidak perlu mengajukan penambahan daya ke PLN.

Untuk aplikasi industri, perbaikan faktor daya ini sangat ekonomis untuk jangka panjang. Nanti akan saya jelaskan lebih lanjut, udah jam makan siang nih :-)
Mohon dikoreksi kalau ada penjelasan saya yang keliru.
Semoga bermanfaat.

Posted in: Electric