Kapasitor Bank keuntungan perhitungan macamAbi Blog

Kapasitor Bank

Pemahaman Kapasitor Bank

Pada umumnya beban pada jaringan listrik adalah beban induktif. Contoh beberapa beban induktif yang ada di sebuah jaringan listrik, seperti heater, neon, motor listrik, dan lain lain. Sehingga beban listrik kebanyakan adalah beban inductive. Untuk menghilangkan/ mengurangi komponen daya inductive ini diperlukan kompensator yaitu capacitor bank/ kapasitor bank.

Kapasitor bank adalah peralatan listrik yang bersifat kapasitif sebagai penyeimbang sifat induktif. PLN membebankan biaya kelebihan pemakaian KVARH pada pelanggan, jika rata-rata factor daya-nya (Cos phi) kurang dari 0.85. Untuk memperbaiki factor daya sehingga tidak membayar denda.

Kapasitor Bank
Kapasitor Bank

Keuntungan menggunakan panel Kapasitor Bank

Beberapa keuntungan pemakaian kapasitor bank antara lain :

  1. Menghilangkan denda / Kelebihan Biaya (kVARh).
  2. Menghindari kelebihan beban transformer (Over Load).
  3. Sehingga memberikan tambahan daya yang tersedia.
  4. Menghindari kenaikan arus / suhu pada kabel.
  5. Memaksimalkan pemakaian daya (kVA).

Untuk memperbaiki factor daya sehingga tidak membayar denda, harus menggunakan Aplikasi Panel Kapacitor Bank.

Panel kapasitor bank digunakan untuk:

  1. Menghilangkan kvarh PLN sehingga pembayaran PLN tidak muncul biaya / denda Kvarh lagi.
  2. Menghindari : kenaikan arus/ suhu pada kabel
  3. Penghematan energi listrik.
  4. Voltase drop pada line akhir,
  5. Memperbaiki cos-phi,
  6. Memperbaiki faktor daya sehingga menghemat pemakaian
  7. Memperbaiki Cos Phi pada suatu jaringan listrik yang mempunyai beban dengan Cos Phi dibawah 0.85.
  8. Memproteksi beban lebih yang di hasilkan oleh arus harmoni dan juga tegangan lebih (Tersedia sesuai Filter Harmonik).

Jenis kapasitor bank:

  1. Kapasitor Fast Switching.
  2. Kapasitor Medium Voltage.

Fungsi utama kapasitor bank

  1. Kapasitor bank menghilangkan denda / kelebihan biaya (kVARh).
  2. Menghindari kelebihan beban transformator.
  3. Memberikan tambahan daya tersedia.
  4. Menghindari kenaikan arus/suhu pada kabel.
  5. Kapasitor bank berfungsi memaksimalkan pemakaian daya (kVA).
  6. Menghemat daya / efesiensi.
  7. Menghindari Drop Line Voltage.
  8. Mengawetkan instalasi & peralatan listrik.
  9. Kapasitor bank juga mengurangi rugi – rugi lainnya pada instalasi listrik.

Dengan makin tingginya biaya listrik di Indonesia maka pengguna listrik harus pandai – pandai memaksimalkan daya listriknya dan melakukan penghematan sehingga biaya listrik tidak menjadi mahal.

Sebelum melakukan pemilihan dan instalasi unit kapasitor ke jaringan listrik, sangat dianjurkan mengamati terlebih dahulu besarnya harmonik agar unit kapasitor yang terpasang nantinya memiliki masa kerja yang lama. Penentuan bank kapasitor ditentukan sebagai berikut:

Contoh pemilihan kapasitor bank

Untuk harmonik dengan kriteria :

G/Sn = 25% – 60%

ABB menggunakan faktor detuned reactor p = 7% yang memiliki frekuensi resonansi pada 189 Hz. Saat detune reactor dan kapasitor bank terpasang ke jaringan, maka tegangan yang terukur pada kapasitor (Uc) akan menjadi :

Uc = Un / (1 – p)

dimana

  • Un = tegangan nominal fasa ke fasa

Contoh selanjutnya :

Diketahui bahwa suatu perusahaan menginginkan kompensasi faktor daya menjadi 0.98. Data – data yang dapat dihimpun adalah cos phi awal 0.7, Un = 400 VAC dan arus incoming maksimal yang terukur, Ib adalah 1000 A dengan G/Sn=30%.

Tentukan kapasitor bank yang diperlukan untuk kompensasi ini.

Jawaban :

P = √3 x Un x Ib x cos phi = 1.73 x 400 x 1000 x 0.7 = 484.4 kW

Qc = P (tg phi awal – tg phi target)

Qc = 484400 x 0.82 = 397.2 kVAR ~ 400 kVAR ~ 400 kVAR ===> 50 kVAR x 8 step

Uc = 400 / ( 1 – 0.07 ) = 430 VAC

Dengan safety margin (SF) sebesar 20%, maka unit kapasitor per stepnya harus dinaikkan tegangan-nya sebesar 20%, sehingga menjadi :

Ucs = 1.2 x Uc = 1.2 x 430 = 516 VAC ~ 525 VAC

Pada tabel detuned reactor, untuk kapasitor 50 kVAR pada tegangan 400 VAC, maka identik dengan kapasitor 80 kVAR pada tegangan 525 VAC. Sehingga kapasitor yang dibutuhkan adalah 80 kVAR pada tegangan 525 VAC x 8 step.

Contoh lain :

Diketahui bahwa suatu perusahaan menginginkan kompensasi faktor daya menjadi 0.98. Datadata yang dapat dihimpun adalah cos phi awal 0.7 kemudian Un = 400 VAC dan arus incoming maksimal yang terukur adalah 1000 A dengan G/Sn=20 %.

Tentukan kapasitor yang diperlukan untuk kompensasi ini.

Jawaban :

P = √3 x Un x I x cos phi = 1.73 x 400 x 1000 x 0.7 = 484.4 kVA

Qc = P (tg phi awal – tg phi target)

Qc = 484400 x 0.82 = 397.2 kVAR ~ 400 kVAR ~ 400 kVAR===> 8 step x 50 kVAR

Sesuai dengan ketentuan, untuk G/Sn = 20 %, maka unit kapasitor yang digunakan harus dinaikkan tegangannya pada 460 V. Dari halaman 8-7 pada tabel 460 VAC – 50 Hz, untuk kapasitor 50 kVAR pada tegangan 400 VAC, maka identik dengan kapasitor 70 kVAR pada tegangan 460 VAC. Sehingga kapasitor yang dibutuhkan adalah 70 kVAR pada tegangan 460VAC x 8 step.

Kompensasi energi reaktif

1. Metode perhitungan

Kebutuhan unit kapasitor bank dapat ditentukan dengan rumusan berikut :

Qc = P (tan phi awal – tan phi target)

dimana :

  • P = daya aktif (kW)
  • Qc = unit kapasitor yang dibutuhkan (kVAR)

Besarnya (tan phi awal – tan phi target) dapat dilihat pada tabel konversi.

Contoh :

Diketahui bahwa suatu perusahaan menginginkan kompensasi faktor daya menjadi 0.98. Data data yang dapat dihimpun adalah cos phi awal 0.7, Un = 400 VAC dan arus maksimal Ib yang terukur di sisi incoming adalah 1000 A.

Tentukan kapasitor bank yang diperlukan untuk kompensasi ini.

Jawaban :

P = √3 x Un x Ib x cos phi = 1.73 x 400 x 1000 x 0.7 = 484.4 kW

Qc = P (tg phi awal – tg phi target)

Qc = 484400 x 0.82 = 397.2 kVAR ~ 400 kVAR ~ 400 kVAR

Jadi unit kapasitor yang dibutuhkan adalah 50 kVAR x 8 step.

2. Metode kwitansi tagihan listrik

Metode ini memerlukan kecermatan pencatatan jam operasi pabrik per harinya, serta membaca rincian data yang ada pada rekening listrik seperti besarnya LWBP (Luar Waktu Beban Puncak), WBP (Waktu Beban Puncak, 18.00 – 22.00) dan faktor meter. Besarnya unit kapasitor yang terpasang ditentukan oleh rumus berikut ini :

Qc = {kVARh total – (tan phi target x kWh total)} / jam operasi sebulan

Contoh :

Meter Akhir Yang lalu Faktor kali
LWBP 9967 9850 4000
WBP 1147 1124  
kVARh 6509 6408 4000
Jawaban :
P = {(LWBP akhir – LWBP yang lalu) + (WBP akhir – WBP yang lalu) x faktor kali meter
P = {(9967 – 9850) + (1147-1124)} x 4000
P = 560000 kWh
Q = (kVARh akhir – kVARh yang lalu) x faktor kali meter
Q = (6509 – 6408) x 4000
Q = 404000 kVARh
tan phi = Q / P = 560000/404000 = 1.386 ===> cos phi = 0.58 (lihat tabel konversi)
Jam operasi = 24 jam / hari x 25 hari / sebulan = 600 jam
cos-1 phi (0.98) = tan-1 phi (0.2)
Qc = {404000 – (0.2 x 560000)} / 600
= 486 kVAR ~ 500 kVAR
Jadi unit kapasitor yang dibutuhkan adalah 50 kVAR x 10 step.

3. Metode estimasi dari daya nominal transformer yang terpasang

Metode ini mengasumsikan bahwa transformator dibebani prosentase dari kapasitas daya nominal transformer (Sn), dengan cos phi awal dari 0.7 dan cos phi target adalah 0.99, maka besarnya unit kapasitor (Qc) yang dibutuhkan dapat dilihat pada tabel berikut :

Daya trafo, Sn Estimasi beban penuh
[kVA] 50% 65% 80% 90%
160 50 70 80 90
250 80 100 120 140
315 100 120 150 180
400 120 160 200 230
500 150 200 250 300
630 200 250 300 350
800 250 325 400 450
1000 300 400 500 600
1250 400 500 620 700
1600 500 650 800 900
2000 600 800 1000 1150
2500 800 1000 1250 1400

Contoh :

Untuk transformer 1000 kVA yang dibebani 80% dari kapasitas maksimal-nya, maka untuk mengkoreksi faktor daya dari 0.7 menjadi 0.99 membutuhkan bank kapasitor bank sebesar 500 kVAR.

Kapasitor CLMD dari ABB terdiri dari sejumlah elemen yang digulung yang terbuat dari bahan metallized polypropylene film. Gulungan kering ini dilengkapi dengan pemutus terangkai yang menjamin bahwa setiap elemen tahan dan terputus dari rangkaian di akhir masa kerjanya. Setiap gulungan ditempatkan dalam wadah plastik dan di cor dengan resin yang dipanaskan untuk memperoleh elemen tertutup yang sempurna.

Suplai daya yang dibutuhkan tegangan dan frekuensi. Kotak besi tersebut diisi dengan dengan bahan anorganik, lembab dan butiran tahan panas untuk menyerap energi yang dihasilkan atau untuk memadamkan nyala api saat terjadi kerusakan di akhir masa elemen. Unit kapasitor CLMD diberikan dengan penyeimbang panas untuk menjamin disipasi panas efektif.

Desain jenis kering – tidak ada resiko kebocoran Kapasitor CLMD mempunyai bahan dielektrik jenis kering sehingga tidak ada resiko kebocoran atau polusi ke lingkungan.

Rugi-rugi dielektrik kurang dari 0.2 watt per kVAR. Rugi-rugi keseluruhan termasuk resistor pembuang muatan kurang dari 0.5 watt per kVAR. Tahan lama – pemulihan sendiri (self healing) Saat terjadi gangguan yang terbentuk pada dielektrik kapasitor, elektroda yang berlapis logam yang berdekatan dengan lokasi gangguan segera menguap dan mengisolasi gangguan. Kemudian kapasitor bank bekerja secara normal lagi.

Proteksi terhadap api

Semua elemen kapasitor CLMD dikelilingi oleh bahan vermiculite, yaitu suatu bahan anorganik, lembam, tahan api dan material butiran kecil-kecil yang tidak beracun. Saat terjadi gangguan, bahan vermiculite ini dengan aman menyerap energi yang dihasilkan dalam kotak kapasitor dan memadamkan kemungkinan terjadinya nyala api.

Pemutus terangkai unik sistem pemutus terangkai unik menjamin bahwa setiap elemen dapat diputuskan dari rangkaian pada akhir masanya. Mudah dipasang – ringan.

Kapasitor CLMD sangat ringan, sehingga tidak menyulitkan waktu pemasangan. Ketahanan yang handal Kapasitor CLMD mengacu ke standar IEC 831-1 & 2, dan standar internasional lainnya.

Penggunaan terminal yang kokoh sebagai pengganti ring (bushing) porselin yang mudah retak sehingga resiko rusak saat pemasangan dapat dihindari, dan mengurangi kebutuhan perawatan. Keamanan Pelindung panas dipasang di sekitar setiap elemen kapasitor dan memberikan disipasi panas efektif. Kapasitor CLMD dilengkapi dengan resistor pembuang muatan.

Loading...
loading...
3 Comments

Buat Komentar

Alamat surel Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *