I. JUDULPengukuran Faktor Daya Lampu Ballast Tanpa dan Dengan KapasitorII. TUJUAN

Setelah melakukan praktikum mahasiswa mampu :

1. Mengetahui besarnya daya pada lampu TL dengan ballast konvensional.2. Mengetahui factor daya pada rangkain lampu TL tersebut.3. Mengetahui cara memperbaiki factor daya pada rangkain lampu TL tersebut.III. DASAR TEORI

Lampu tabung Neon (Fluorescent Lamp) adalah lampu tabung yang terbuat dari kaca yang didalamnya berisi gas argon dan dikedua ujungnya terdapat filamen elektroda. Untuk menyalakan lampu neon ini dibutuhkan alat yang disebut Ballast.Pada umumnya masyarakat kita lebih mengenal Ballast konvensional yang terbuat dari lempengan besi yang didalamnya terdapat kumparan kawat tembaga/spul. Namun ballast jenis konvensional ini banyak kelemahannya.

Belasan tahun yang silam, para ahli elektronika telah menemukan suatu sistem penyalaan lampu neon dengan menggunakan frekuensi tinggi yang kemudian dikenal dengan nama Ballast Elektronik. Saat ini sudah banyak lampu yang sudah dilengkapi dengan ballast elektronik namun terbatas pada jenis lampu-lampu SL, PLE-C, PLE-T untuk penerangan biasa seperti pemasangan di rumah dengan daya kecil yang dipasang langsung ke fitting misalnya fitting E27. Lalu bagaimana dengan lampu TL untuk di perkantoran, gedung-gedung dan industri yang masih menggunakan Ballast konvensional dan Starter sebagai pemicunya?

Berikut adalah kelemahan dari Ballast Konvensional: Pemborosan Arus ( 0,45 Ampere / 40 Watt).

Umur neon lebih pendek akibat banyaknya flicker dan arus picu pada filamen.

Tidak akan menyala sempurna pada tegangan rendah (dibawah 200V).

Sering timbul suara dengung.

Adanya flicker/kedipan pada lampu yang mengganggu penglihatan dan memperpendek umur lampu neon.

Harus memakai Starter.

Pada saat saklar dinyalakan lampu neon tidak langsung menyala melainkan harus dipicu terlebih dahulu sehingga terdapat kedipan/flicker yang dapat memperpendek umur neon (pada bagian ujung lampu neon biasanya berwarna hitam).

Arus dan Tegangan tidak stabil akibat induksi medan magnet pada kumparan ballast. Cos phi (power factor) sangat rendah 0,48 (dibawah standar PLN yaitu 0,85), hal ini yang menyebabkan listrik menjadi boros.

Faktor daya ini terjadi akibat adanya konsumsi daya listrik oleh beban-beban induktif seperti motor, lampu TL, selenoid, trafo, dan lain-lain.

Beban-beban induktif ini mengakibatkan pergeseran fasa pada arus sehingga bersifat lagging (arus tertinggal dari tegangan). Oleh karena itu untuk memperbaiki faktor daya diperlukan beban kapasitif. Pemasangan beban kapasitif ini menyebabkan arus leading (arus mendahului tegangan). Sehingga mampu memperkecil sudut akibat pergeseran fasa arus lagging yang disebabkan oleh beban-beban induktif.

IV. ALAT YANG DIGUNAKAN

1. Satu set lampu TL beserta bllast konvensional dan stater2. Voltmeter

( 1 buah )

3. Ampermeter

( 1 buah )

4. Wattmeter

( 1 buah )

5. Multimeter

( 1 buah )

6. Kapasitor 3,5F,2,5 F, 5 F

( 1 buah )

7. Kabel

( secukupnya )

V. GAMBAR RANGKAIAN

1. Tanpa kapasitor

2. Dengan kapasitor

VI. LANGKAH KERJA1. Menghubungkan alat ukur seperti gambar rangkaian 1.2. Mencatat hasil pengukuran pada keadaan lampu TL tanpa kapasitor.3. Kemudian membuat rangkaian seperti gambar 2.4. Mencatat hasil pengukuran dengan kapasitor.5. Setelah mendapat hasil dari percobaan tersebut masukkan dalam tabel kemudian.lakukan analisis terhadap nilai factor daya pada masing masig pengukuran.VII. DATA PERCOBAAN

NOKAPASITOR

( F)ARUS

(A)TEGANGAN

( V )DAYA

( W )COSH PHI

1-0,3200400,666

22,50,3200400,666

33,50,4200400,5

450,41200400,48

52,5 // 3,50,41200400,48

62,5 // 50,42200400,476

73,5 // 50,3200400,666

82,5 // 3,5 // 50,3200400,666

Analisa perhitungan

Tanpa Kapasitor

P = 40 W

V = 200 V

I = 0,3 A

P = V I Cos phi

Cosh phi = P : ( V x I )

= 40 : ( 200 x 0,3 )

= 0,666

Dengan Kapasitor (3,5 F)P= 40 W

V= 200 V

I= 0,4 A

P= V I Cos phi

Cosh phi= P : ( V x I )

= 40 : ( 200 x 0,4 )

= 0,5 VIII. ANALISADari praktikum yang telah dilakukan didapatkan berbagai data pengukuran mulai dari nilai tegangan (V), daya (P), arus (I). Ketiga data tersebut digunakan untuk mencari nilai cos phi dari rangkaian lampu TL dengan menggunakan rumus perhitungan Cos = P : (V x I) sehingga dengan adanya nilai cos phi yang dicari dapat diketahui pengaruhnya terhadap daya nyata yang dihasilkan. Misal contoh perhitungan pertama yaitu rangkaian yang tanpa menggunakan kapasitor, di dapatkan nilai arus sebesar 0,3 ampere, tegangan 200 V dan P= 40 W sehingga nilai cos phinya 0,666 lagging. karena adanya lampu TL sebagai beban induktif, maka cos phinya lagging atau tertinggal. Hal tersebut menunjukkan bahwa nilai cos phi dari lampu TL dapat dibilang masih jelek karena nilainya jauh dari satndart PLN sebesar 0,85. Nilai cos phi yang jauh dari angka 1 tersebut dapat dinaikkan nilainya dengan menambahkan kapasitor dengan nilai tertentu. Contoh pada saat diberi kapasitor, misal untuk contoh perhitungan data keempat dengan menggunakan kapasitor sebesar 5 F didapatkan arus sebesar 0,41 ampere, V=200 volt, dan P= 40 W sehingga di dapatkan nilai cosphi sebesar 0,48 leading. Mengapa nilai cosphi saat diberi kapasitor leading adalah karena diberinya beban kapasitif sehingga nilainya leading atau mendahului. Hal tersebut juga mungkin karena beban kapasitifnya terlalu besar sehingga menjadi leading, untuk itu kita dapat merengkai secara seri rangkaian kapasitor yang digunakan atau memperkecil nilai kapasitor yang digunakan, sehingga nilai kapasitifnya menjadi kecil atau mendekati 1 sehingga dapat menghemat daya.

Karena nilai cosphi dari beberapa data yang diambil jauh dari 1, maka lampu TL yang dipakai kurang baik digunakan karena mempengaruhi nilai daya nyatanya sehingga jika digunakan akan boros dayanya. Secara teori apabila kapasitor yang digunakan semakin besar nilainya maka nilai cos phi yang dihasilkan semakin besar juga, itu artinya semakin baik karena cosphi yang baik adalah mendekati 1 sebab akan lebih hemat daya dalam penggunaannya. Adapun faktor kesalahan yang ada, mungkin dikarenakan beberapa hal diantaranya:

1. Kesalahan praktikan dalam mengukur atau membaca alat ukur ataupun perhitungan .

2. Lampu TL, trafo balast dan starter yang kurang perawatan, sehingga kondisinya saat digunakan kurang baik.IX. KESIMPULANSetelah melakukan praktikum pengukuran daya pada lampu TL dapat disimpulkan bahwa :

1. Pada saat rangkaian menggunakan beban induktif (tanpa kapasitor) maka nilai cosphinya lagging atau tertinggal, sedangkan saat rangkaian menggunakan beban kapasitif (dengan kapasitor) maka nilai cosphinya leading atau mendahului.2. Secara teori untuk memperoleh nilai cosphi yang baik maka perlu ditambahkan kapasitor agar nilai cosphi yang dihasilkan semakin mendekati nilai 1.

3. Nilai cosphi yang semakin mendekati 1 lebih baik digunakan karena lebih hemat dalam penggunaan dayanya.4. Kita dapat mengganti kapasitor yang digunakan dengan nilai yang lebih kecil atau merangkai kapasitor secara seri untuk mengurangi beban kapasitif yang berlebih, sehingga nilai cos phi nya dapat mendekati 1LAPORAN PRAKTIKUM

TEKNIK TEGANGAN TINGGI

PENGUKURAN FAKTOR DAYA LAMPU BALLAST

TANPA DAN DENGAN KAPASITOR

Kelompok 2Kelas

: KE 3 D

Nama Pelapor

: Elisa Purwatmoko G.

(08)Nama Partner

: 1. Alfi Salmani Fikri

(02)

2. Anwar Hamid Z.F

(04)

3. Devi Prasetyo Utomo

(06)

4. Fakhri Elbaz Nugraha

(10)

5. Herlambang Setoaji

(12)

Tanggal Percobaan: 23 September 2014

Tanggal Penyerahan: 30 September 2014 PROGRAM STUDI TEKNIK KONVERSI ENERGI

JURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

2014