Elektronikindo.com – √ Cara Perhitungan Kapasitor Bank Beserta Rumus dan Tabel. Kapasitor bank merupakan salah satu komponen penting dalam sistem kelistrikan yang berfungsi untuk memperbaiki faktor daya (power factor) dan meningkatkan efisiensi penggunaan energi listrik. Dalam banyak aplikasi industri, penggunaan kapasitor bank dapat mengurangi biaya listrik yang harus dibayar karena faktor daya yang lebih baik membantu mengurangi beban reaktif yang dibebankan oleh utilitas listrik. Oleh karena itu, memahami cara menghitung kapasitor bank yang dibutuhkan sangatlah penting bagi teknisi dan engineer yang terlibat dalam perancangan dan pemeliharaan sistem kelistrikan.
Artikel ini akan membahas secara lengkap cara perhitungan kapasitor bank, mulai dari pemahaman dasar mengenai kapasitor bank, rumus-rumus yang digunakan, hingga contoh perhitungan yang praktis. Selain itu, artikel ini juga akan menyertakan tabel konversi dan data terkait yang mempermudah dalam melakukan perhitungan dan penentuan kapasitor bank yang sesuai untuk berbagai jenis sistem kelistrikan. Dengan pemahaman yang mendalam tentang perhitungan kapasitor bank, diharapkan pembaca dapat mengoptimalkan kinerja sistem kelistrikan dan mencapai efisiensi energi yang lebih tinggi.
Pengertian Kapasitor Bank
Kapasitor bank adalah suatu perangkat yang terdiri dari sejumlah kapasitor yang dihubungkan bersama untuk membentuk satu kesatuan sistem. Umumnya, kapasitor-kapasitor ini dirangkai dalam konfigurasi seri, paralel, atau kombinasi keduanya, tergantung pada kebutuhan spesifik dari aplikasi yang digunakan. Tujuan utama dari pemasangan kapasitor bank adalah untuk meningkatkan faktor daya listrik dengan mengurangi komponen reaktif dalam sistem kelistrikan, sehingga efisiensi energi dapat ditingkatkan dan biaya operasional dapat ditekan.
Dalam praktiknya, kapasitor bank digunakan untuk mengompensasi daya reaktif yang dihasilkan oleh beban induktif seperti motor listrik dan transformator. Dengan mengurangi beban reaktif ini, kapasitor bank membantu menjaga stabilitas tegangan dan mengurangi kerugian daya pada jaringan listrik.
Konfigurasi rangkaian yang digunakan, baik itu seri atau paralel, dipilih berdasarkan kebutuhan spesifik dari sistem kelistrikan, seperti tegangan operasi, kapasitas, dan karakteristik beban. Hal ini memungkinkan kapasitor bank untuk berfungsi optimal dalam berbagai kondisi operasional, baik di industri, komersial, maupun aplikasi domestik.
Fungsi Kapasitor Bank
Kapasitor bank memiliki peran yang sangat penting dalam sistem kelistrikan, terutama dalam meningkatkan efisiensi dan kekalianlan operasi. Secara umum, kapasitor bank berfungsi untuk menyimpan energi listrik dalam bentuk muatan listrik. Namun, fungsi kapasitor bank tidak hanya terbatas pada penyimpanan energi, tetapi juga berperan sebagai penyeimbang muatan induktif yang sering kali timbul dalam jaringan listrik yang menggunakan banyak peralatan induktif seperti motor, transformator, dan peralatan industri lainnya. Berikut ini adalah beberapa fungsi kapasitor bank yang perlu kalian ketahui secara lebih mendalam:
- Memperbaiki Faktor Daya (Power Factor) pada Jaringan: Salah satu fungsi utama kapasitor bank adalah memperbaiki faktor daya dalam sistem kelistrikan. Faktor daya yang rendah dapat menyebabkan pemborosan energi dan meningkatkan biaya operasional. Dengan memasang kapasitor bank, beban reaktif yang dihasilkan oleh perangkat induktif dapat dikompensasi, sehingga faktor daya meningkat dan sistem kelistrikan menjadi lebih efisien.
- Menjaga Stabilitas Tegangan: Kapasitor bank juga berperan penting dalam menjaga stabilitas tegangan di jaringan listrik. Dalam kondisi beban yang berubah-ubah, kapasitor bank membantu mempertahankan tegangan agar tetap stabil, sehingga mencegah gangguan pada peralatan listrik yang sensitif terhadap fluktuasi tegangan.
- Menghemat Biaya Listrik: Salah satu manfaat signifikan dari penggunaan kapasitor bank adalah penghematan biaya listrik. Dalam beberapa kasus, utilitas listrik memberlakukan denda bagi pelanggan yang memiliki faktor daya rendah karena adanya daya reaktif. Dengan meningkatkan faktor daya menggunakan kapasitor bank, denda ini dapat dihindari, sehingga biaya listrik dapat ditekan.
- Memperpanjang Umur Peralatan Listrik: Kapasitor bank dapat memperpanjang umur pemakaian peralatan listrik dengan mengurangi stres pada komponen-komponen listrik. Tegangan yang lebih stabil dan pengurangan arus reaktif membantu mengurangi panas yang dihasilkan oleh peralatan, sehingga memperpanjang umur operasionalnya.
- Memaksimalkan Daya dan Tegangan Listrik: Dengan mengurangi beban reaktif dan meningkatkan faktor daya, kapasitor bank memungkinkan penggunaan daya dan tegangan listrik secara lebih efisien. Ini berarti lebih banyak daya yang tersedia untuk digunakan oleh peralatan, tanpa perlu meningkatkan kapasitas infrastruktur listrik.
- Melindungi Instalasi dari Kelebihan Beban: Kapasitor bank juga berfungsi sebagai pelindung instalasi listrik dari kelebihan beban. Dengan mengurangi arus yang mengalir dalam jaringan, kapasitor bank membantu mencegah terjadinya overload yang dapat merusak peralatan dan instalasi listrik.
Secara keseluruhan, kapasitor bank tidak hanya membantu meningkatkan efisiensi energi tetapi juga berkontribusi pada kekalianlan dan umur panjang peralatan listrik, menjadikannya komponen penting dalam berbagai aplikasi kelistrikan, baik di industri, komersial, maupun rumah tangga.
Mengapa Harus Mengetahui Perhitungan Kapasitor Bank?
Secara umum, kapasitor bank lebih sering digunakan dalam aplikasi berskala besar, seperti di pabrik atau industri lainnya. Perangkat ini jarang ditemukan dalam penggunaan skala kecil, seperti di perumahan. Mengapa demikian?
Alasannya cukup jelas. Selain menghitung penggunaan listrik dalam kWh, PLN juga menerapkan biaya tambahan untuk pemakaian daya listrik dalam KVar (Kilo Volt Ampere Reactive). Namun, pelanggan dengan pemakaian listrik skala kecil biasanya tidak dikenakan denda untuk KVar.
Situasinya berbeda untuk industri atau pabrik yang menggunakan daya listrik dalam jumlah besar. PLN akan membebankan dua jenis biaya kepada mereka, yaitu biaya untuk pemakaian kWh dan KVarh (Kilo Volt Ampere Reactive per Hours).
Untuk menghemat biaya, banyak industri memasang kapasitor bank. Dengan memasang kapasitor bank, mereka dapat menekan biaya KVarh hingga menjadi sangat kecil atau bahkan nol. Lantas, bagaimana cara menghitung besar kapasitor yang dibutuhkan untuk menghilangkan biaya KVarh?
Untuk mengetahui perhitungan kapasitor bank, kalian dapat menggunakan rumus berikut ini:
Bagaimana Cara Menghitung Kebutuhan Kapasitor Bank?
Ada beberapa metode yang dapat kalian gunakan untuk menghitung kapasitor bank. Selain menggunakan rumus konvensional, kalian juga bisa memanfaatkan tabel untuk memudahkan perhitungan.
Berikut ini adalah beberapa contoh metode perhitungan kapasitor bank yang sering digunakan:
1. Menghitung Kapasitor Bank Menggunakan Tabel
Selain menggunakan rumus, kalian juga dapat memanfaatkan tabel khusus untuk menentukan jumlah kapasitor yang dibutuhkan. Berikut adalah contoh tabel perhitungan kapasitor bank:
C/k merupakan perbandingan antara kapasitas kapasitor yang digunakan dengan CT (Current Transformer) yang diterapkan.
Dari tabel di atas, dapat disimpulkan bahwa kapasitor yang diperlukan adalah 20 KVar dengan CT berukuran 300A/5A. Jadi, input yang harus kalian masukkan untuk C/k adalah 0,14.
2. Contoh Perhitungan Kapasitor Bank
Bagi kalian yang sering berkecimpung dalam dunia kelistrikan, istilah listrik 1 phase dan 3 phase tentu sudah tidak asing lagi. Secara singkat, listrik 1 phase adalah sistem jaringan listrik yang hanya menggunakan 2 kawat penghantar, yaitu phase dan netral.
Sementara itu, listrik 3 phase adalah sistem yang menggunakan 3 kawat phase. Karena jaringan listrik 1 phase umumnya digunakan di perumahan atau untuk kebutuhan skala kecil, perhitungan kapasitor bank 1 phase jarang dilakukan.
Oleh karena itu, kali ini kita akan fokus membahas perhitungan kapasitor bank untuk sistem 3 phase. Untuk menghitung kebutuhan kapasitor bank 3 phase, kalian dapat menggunakan rumus berikut ini:
Qc = Q1-Q2
Dimana:
Qc = Daya reaktif kapasitor bank yang dibutuhkan
Q1 = Daya Reaktif sebelum diperbaiki.
Q2 = Daya reaktif yang akan dicapai.
Untuk lebih jelasnya, simak contoh soal berikut ini:
3. Contoh Soal Untuk Perhitungan Kapasitor Bank Pada Listrik 3 Phase
Jika sebuah pabrik memiliki daya sebesar 1000 KVA dan saat beroperasi dengan kapasitas penuh beban memiliki cosphi sebesar 0,75, maka berapa kapasitor bank yang diperlukan untuk meningkatkan faktor daya menjadi 0,95?
Untuk menjawab pertanyaan ini, pertama-tama kita perlu menghitung besarnya daya reaktif sebelum dilakukan perbaikan. Berikut adalah langkah-langkahnya:
Diketahui:
Daya terpasang (S): 1000 KVA.
Daya aktif (P) : 0,75 × 1000 KVA = 750 KW.
Ditanya : Daya reaktif awal (Q1) adalah…?
Q1 = √S² – P²
Q1 = √1000²-750²
Q1 = √437.500
Q1 = 661, 4 KVar
Setelah mengetahui besarnya daya reaktif, langkah berikutnya adalah menghitung kapasitor bank yang dibutuhkan oleh pabrik tersebut. Untuk menghitung jumlah kapasitor bank yang diperlukan, kita perlu menentukan faktor daya yang ingin dicapai (Q2).
Sebagai contoh, jika ingin meningkatkan faktor daya dari 0,75 menjadi 0,95, berikut adalah langkah-langkah perhitungannya:
Diketahui:
P = 750 kW
S = 750 KW/0,95 = 789,4 KVA
Q2 = √S² – P²
Q2 = √789,4² – 750²
Q2 = √623.152,36 – 562.500 = √60.652,36
Q2 = 246,2 KVar.
Untuk menghitung kebutuhan kapasitor bank, kalian dapat menggunakan rumus berikut ini:
Qc = Q1 – Q2
Qc = 661, 4 -246,2
Qc = 415, 2 KVAr
Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa untuk instalasi listrik dengan daya semu sebesar 1000 KVA, diperlukan kapasitor bank dengan nilai 415,2 KVAr untuk meningkatkan faktor daya dari 0,75 menjadi 0,95.
Jika kalian menggunakan kapasitor bank dengan nilai 50 KVAr, maka dibutuhkan sekitar 9 unit kapasitor bank untuk memenuhi kebutuhan tersebut.
BACA JUGA :
- √ Pengertian Kapasitor Bank: Fungsi Beserta Cara Kerjanya
- √ Jenis Kapasitor Bank Berdasarkan Karakteristik & Penggunaannya
- √ Mengenal Kapasitor Tantalum: Fungsi, Jenis & Prinsip Kerjanya
- √ Mengenal Kapasitor Starting & Fungsinya Pada Motor Listrik
Penutup
Sebagai penutup, perhitungan kapasitor bank merupakan langkah penting dalam memastikan efisiensi dan stabilitas sistem kelistrikan.
Dengan memahami cara menghitung kapasitor bank melalui rumus dan tabel, kalian dapat meningkatkan faktor daya, mengurangi biaya energi, dan memperpanjang umur peralatan listrik.
Artikel ini telah membahas berbagai metode perhitungan kapasitor bank, termasuk penggunaan rumus konvensional dan tabel yang mempermudah proses kalkulasi.
Dengan menerapkan perhitungan yang tepat, kalian dapat mengoptimalkan kinerja sistem kelistrikan dan menghindari denda akibat daya reaktif yang tidak terkompensasi.
Semoga informasi yang disajikan dalam artikel elektronikindo.com ini dapat bermanfaat dan membantu kalian dalam merancang dan memelihara sistem kelistrikan yang lebih efisien.
