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.