Cos Phi Meter [PDF]

Citation preview

Cos phi meter A. Pengertian Cos phi meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur faktor daya suatu beban listrik. Faktor daya sebenarnya dapat dihitung berdasarkan pembacaan wattmeter, voltmeter dan amperemeter. Sebelum membahas tentang faktor daya dan cos phi meter, terlebih dahulu harus mengenal tentang daya listrik. Daya listrik adalah jumlah energi listrik yang dikeluarkan untuk melakukan suatu usaha. Ada tiga jenis daya dalam sistem tenaga listrik yaitu: 1. Daya aktif Daya aktif adalah daya yang terpakai atau termanfaatkan untuk melakukan energi yang sebenarnya oleh konsumen. Daya aktif memiliki satuan Watt dengan persamaan,



P=V . I . cos φ



2. Daya Reaktif Daya reaktif adalah daya yang digunakan untuk membangkitkan medan/daya magnetik akibat penggunaan beban induktif dan kapasitif. Daya reaktif memiliki satuan VAR (Vol Ampere Reaktif) 3. Daya Semu Daya Semu (Apparent Power) adalah daya yang dihasilkan oleh perkalian antara tegangan dan arus dalam suatu jaringan. Satuan daya semu adalah VA. Jadi, faktor daya adalah perbandingan antara daya aktif (Watt) dan daya semu (VA) atau beda sudut fasa antara V dan I dalam sebuah sistem tenaga listrik. Yang biasanya dinyatakan dalam Cos phi (Cos ϕ), dengan persamaan :



cos φ=



P S



Atau,



cos φ=



P V.I



Ket : Cos ϕ = Faktor daya P = Daya Aktif (Watt) S = Daya semu (VA) V = Tegangan (Volt) I = Arus (A) Dalam segitiga daya : S Q ϕ P



Ket ϕ = besar sudut P = Daya Aktif (Watt) S = Daya semu (VA) Q = Daya Reaktif (VAR)



Contoh Soal : 1. Dik : P = 100 Watt S = 120 Watt Dit : Cos ϕ ? Jawab :



cos φ=



P S



¿



100 watt 120 VA



¿ 0,83 2. Dik :



P = 1000 Watt V = 120 volt I =5A



Dit : Cos ϕ ? Jawab :



cos φ=



P V.I



¿



10 0 0 watt 250× 5



¿ 0,8 B. Konstruksi Cos phi meter 4 5



1



6 2 3



7



Ket : 1. Skala 2. Jarum Penunjuk 3. Sekrup Kalibrasi 4. Terminal C1 (terminal penghubung ke salah satu terminal sumber tegangan yang digunakan) 5. Terminal C2 ( Terminal penghubung kumparan arus) 6. Terminal P2 (terminal kumparan tegangan) 7. Terminal P3 (terminal kumparan tegangan) C. Cara Penggunaan Cos phi meter Dalam keadaan tidak terhubung (OFF), jarum penunjuk cos phi meter harus menunjuk pada angka 0 atau berada di tengah-tengah daerah skala. Apabila kedudukan jarum tersebut menyimpang ke kiri, maka putarlah sekrup kalibrasi tersebut ke arah kanan secara perlahan sampai kedudukan jarum penunjuk berada tepat pada angka 0. Sebaliknya jika jarum penunjuk tersebut menyimpang ke kanan , maka putarlah sekrup ke arah kiri secara perlahan sampai kedudukan jarum penunjuk berada tepat pada angka 0. Cara penyambungan cos phi meter :



Sumber



Beban



C1



C2



P2



P3



Dalam penggunaannya, apabila jarum penunjuk cos phi meter berada disebelah kiri skala penunjukan maka terjadi faktor daya leading, tetapi apabila jarum penunjuk cos phi meter berada di sebelah kanan skala penunjukan maka terjadi faktor daya lagging. 1. Leading Leading adalah keadaan faktor daya dimana arus mendahului tegangan yang terjadi pada beban yang bersifat kapasitif (TV, Aki/Baterai, dll). 2. Lagging Lagging adalah keadaan faktor daya dimana arus ketinggalan terhadap tegangan yang terjadi pada beban yang bersifat induktif (motor listrik, transformator, dll). Rangkaian Pengukuran faktor daya (cos ϕ)



D. Perbaikan Faktor Daya (Cos ϕ) Faktor daya mempunyai nilai range antara 0 – 1. Faktor daya yang bagus apabila bernilai mendekati satu. Untuk memperbaiki faktor daya yang jelek dapat dilakukan menggunakan kapasitor yang dipasang paralel terhadap beban listrik tersebut. Kapasitor berfungsi untuk menghasilkan daya reaktif yang dibutuhkan oleh beban induktif (motor listrik, transformator, dll) sehingga daya reaktif tidak lagi diambil dari sumber listrik utama melainkan dikompensasikan dari kapasitor dan faktor daya dapat lebih meningkat. Besarnya rating kapasitor yang dibutuhkan dapat ditentukan dari data pengukuran peralatan listrik tersebut, kemudian dihitung menggunakan rumus :



Qc=P(tan phi1−tan phi 2) Ket : Qc = besarnya rating kapasitor (VAR) P = Daya aktif (watt) tan phi 1 = diperoleh dari faktor daya (cos phi awal) tan phi 2 = diperoleh dari faktor daya (cos phi yang diinginkan) setelah didapatkan rating kapasitor, kemudian dicari nilai kapasitor tersebut dengan rumus :



C=



Qc V ×2 πf 2



Keuntungan perbaikan faktor daya : 1. Tagihan listrik akan menjadi kecil (PLN akan memberikan denda jika pf lebih kecil dari 0,85) 2. Kapasitas distribusi sistem tenaga listrik akan meningkat 3. Mengurangi rugi – rugi daya pada sistem 4. Adanya peningkatan tegangan karena daya menurun 5. Mengurangi besarnya tegangan jatuh Kerugian akibat menurunnya faktor daya : 1. Memperbesar kebutuhan KVA 2. Penurunan efisiensi penyaluran daya 3. Memperbesar rugi-rugi panas kawat dan peralatan 4. Mutu listrik menjadi rendah karena drop tegangan