Kapasitor Daya

           Kapasitor daya merupakan suatu peralatan yang amat sederhana yaitu suatu peralatan yang terdiri dari dua pelat metal yang dipisahkan oleh dielektrik (bahan isolasi). Adapun bagian dari kapasitor daya yaitu kertas, foil dan cairan yang telah diimpregnasi, tidak ada bagian yang bergerak akan tetapi terdapat gaya yang bekerja sebagai fungsi dari medan listrik. Sistem penghantar biasanya terbuat dari aluminium murni atau semprotan logam. Sistem dielektriknya dapat dibuat dari kertas atau plastik dengan cairan perekat [1]. Besarnya energi atau beban listrik yang dipakai ditentukan oleh reaktansi (R), induktansi (L) dan capasitansi (C).
        Besarnya pemakaian energi listrik itu disebabkan karena banyak dan beraneka ragam peralatan (beban) listrik yang digunakan. Sedangkan beban listrik yang digunakan umumnya bersifat induktif dan kapasitif. Di mana beban induktif (positif) membutuhkan daya reaktif seperti trafo pada rectifier, motor induksi (AC) dan lampu TL, sedang beban kapasitif (negatif) mengeluarkan daya reaktif. Daya reaktif itu merupakan daya tidak berguna sehingga tidak dapat dirubah menjadi tenaga akan tetapi diperlukan untuk proses transmisi energi listrik pada beban. Jadi yang menyebabkan pemborosan energi listrik adalah banyaknya peralatan yang bersifat induktif. Berarti dalam menggunakan energi listrik ternyata pelanggan tidak hanya dibebani oleh daya aktif (kW) saja tetapi juga daya reaktif (kVAR). Penjumlahan kedua daya itu akan menghasilkan daya nyata yang merupakan daya yang disuplai oleh PLN [2].

Gb. segitiga daya

Dari Gambar di atas diperoleh bahwa perbandingan daya aktif (kW) dengan daya nyata (kVA)

dapat didefinisikan sebagai faktor daya (pf) atau Cos Ø.

Cos Ø = pf = P (kW) / S (kVA) (1)

P (kW) = S (kVA) . Cos Ø (2)

     Seperti kita ketahui bahwa harga Cos Ø adalah mulai dari 0 s/d 1. Berarti kondisi terbaik yaitu pada saat

harga P (kW) maksimum [ P (kW)=S (kVA) ] atau harga Cos Ø = 1 dan ini disebut juga dengan Cos Ø yang terbaik. Namun dalam kenyataannya harga Cos Ø yang ditentukan oleh PLN sebagai pihak yang mensuplai daya adalah sebesar 0,8. Jadi untuk harga Cos Ø < 0,8 berarti pf dikatakan jelek. Jika pf pelanggan jelek (rendah) maka kapasitas daya aktif (kW) yang dapat digunakan pelanggan akan berkurang. Kapasitas itu akan terus menurun seiring dengan semakin menurunnya pf sistem kelistrikan pelanggan.

    Akibat menurunnya pf itu maka akan muncul beberapa persoalan sebagai berikut :

          a. Membesarnya penggunaan daya listrik kWH karena rugi-rugi.

          b. Membesarnya penggunaan daya listrik kVAR.

          c. Mutu listrik menjadi rendah karena jatuh tegangan.

    Untuk memperbesar harga Cos Ø (pf) yang rendah hal yang mudah dilakukan adalah memperkecil sudut Ø sehingga menjadi Ø1 berarti Ø >Ø1. Sedang untuk memperkecil sudut Ø itu hal yang mungkin dilakukan

adalah memperkecil komponen daya reaktif (kVAR). Berarti komponen daya reaktif yang ada bersifat induktif harus dikurangi dan pengurangan itu bisa dilakukan dengan menambah suatu sumber daya reaktif yaitu berupa kapasitor. Proses pengurangan itu bisa terjadi karena kedua beban (induktor dan kapasitor) arahnya berlawanan akibatnya daya reaktif menjadi kecil. Bila daya reaktif menjadi kecil sementara daya aktif tetap maka harga pf menjadi besar akibatnya daya nyata (kVA) menjadi kecil sehingga rekening listrik menjadi berkurang.

Keuntungan lain mengecilnya daya reaktif adalah :

          • Mengurangi rugi-rugi daya pada sistem.

          • Adanya peningkatan tegangan karena daya meningkat

Proses Kerja Kapasitor

       Kapasitor yang akan digunakan untuk meperbesar pf dipasang paralel dengan rangkaian beban. Bila

rangkaian itu diberi tegangan maka elektron akan mengalir masuk ke kapasitor. Pada saat kapasitor penuh

dengan muatan elektron maka tegangan akan berubah. Kemudian elektron akan ke luar dari kapasitor dan

mengalir ke dalam rangkaian yang memerlukannya dengan demikian pada saat itu kapasitor membangkitkan

daya reaktif. Bila tegangan yang berubah itu kembali normal (tetap) maka kapasitor akan menyimpan kembali elektron. Pada saat kapasitor mengeluarkan elektron (Ic) berarti sama juga kapasitor menyuplai daya reaktif ke beban. Keran beban bersifat induktif (+) sedangkan daya reaktif bersifat kapasitor (-) akibatnya daya reaktif yang berlaku menjadi kecil [2].

     Rugi-rugi daya sebelum dipasang kapasitor :

Rugi daya aktif = I2 R Watt (3)

Rugi daya reaktif = I2 x VAR (4)

    Rugi-rugi daya sesudah dipasang kapasitor :

Rugi daya aktif = (I2 – Ic2) R Watt (5)

Rugi daya reaktif = (I2 – Ic2) x VAR (6)

Pemasangan kapasitor

     Kapasitor yang akan digunakan untuk memperkecil atau memperbaiki pf penempatannya ada

dua cara :

                   1. Terpusat kapasitor ditempatkan pada:

                                     a. Sisi primer dan sekunder transformator

                                     b. Pada bus pusat pengontrol

                   2. Cara terbatas kapasitor ditempatkan

                                     a. Feeder kecil

                                     b. Pada rangkaian cabang

                                     c. Langsung pada beban

Perawatan Kapasitor

       Kapasitor yang digunakan untuk memperbaiki pf supaya tahan lama tentunya harus dirawat secara teratur. Dalam perawatan itu perhatian harus dilakukan pada tempat yang lembab yang tidak terlindungi dari debu dan kotoran. Sebelum melakukan pemeriksaan pastikan bahwa kapasitor tidak terhubung lagi dengan sumber. Kemudian karena kapasitor ini masih mengandung muatan berarti masih ada arus/tegangan listrik maka kapasitor itu harus dihubung singkatkan supaya muatannya hilang.

Adapun jenis pemeriksaan yang harus dilakukan meliputi :

1. Pemeriksaan kebocoran

2. Pemeriksaan kabel dan penyangga kapasitor

3. Pemeriksaan isolator

Di kutip dari : Jurnal Rekayasa Elektrika FT. Univ Syiah Kuala Banda Aceh

Karangan oleh : Suriadi, Syahrizal dan Ronny Chandra