Apa hubungan Daya Reaktif kVAR dengan Faktor Daya dan berapa batasan nilai kVARH agar tidak kena denda PLN ?
Kenapa jadi kelebihan pemakaian kVAR yang didenda, sementara yang menyebabkan kerugian PLN adalah faktor daya pelanggan B yang rendah ?
Penjelasannya adalah sebagai berikut :
Pada segitiga daya diatas, disebutkan Cos Ø adalah faktor daya dimana nilainya merupakan Cosinus sudut Ø yang besarnya sudut Ø tersebut akan bertambah bila garis vector kVAR bertambah panjang dan akan mengecil bila garis vector kVAR berkurang.
Untuk mencari nilai kVAR dari pelanggan B, kembali kita gunakan rumus segitigadaya diatas, yaitu :
S = √( P2 + Q2 )
Pada pelanggan B, untuk 1.5 kW arus yang diserap adalah 9.74 A, sehingga S (VA) adalah :
S = V x I
S = 220 x 9.74
S = 2142 VA
Sehingga nilai Q (kVAR) didapat :
S = √( P2 + Q2 )
Q = √( S2 – P2 )
Q = √( 21422 – 15002 )
Q = 1529 VAR atau 1.52 kVAR
Total pemakaian kVAR pelanggan B dalam sebulan (kVARH) adalah :
1.52 kVAR x 8 jam x 30 hari = 364.8 kVARH.
Batas kVAR yang dibolehkan oleh PLN adalah pada faktor daya 0.85, jadi pemakaian kVAr yang dibatasi PLN adalah :
P = V x I x Cos Ø
I = P / (220 x Cos Ø)
I = 1.5 kW / (220 x 0.85)
I = 8 A
S (kVA) pelanggan B pada 0.85 adalah :
S = V x I
S = 220 x 8
S = 1760 VA atau 1.76 kVA
Maka kVAR pelanggan B pada Cos Ø 0.85 adalah
S = √( P2 + Q2 )
Q = √( S2 – P2 )
Q = √( 17602 – 15002 )
Q = 920.6 VAR atau 0.9 kVAR
Total batasan pemakaian kVAR pelanggan B dalam sebulan (kARH) adalah :
0.9 kVAR x 8 jam x 30 hari = 221 kVARH
Jadi kelebihan pemakaian kAVRH pelanggan B adalah sebesar :
364.8 kVARH – 221 kVARH = 143.8 kVARH
Kelebihan sebesar 143.8 kVARH inilah yang dibebankan oleh PLN ke pelanggan B.
Bila tarif denda pemakaian kelebihan kVARH adalah Rp. 1000/kVARH, maka pelanggan B akan dikenai denda kVARH sebesar :
143.8 kVARH x Rp. 1000/kVARH = Rp. 143.800
Sekarang terlihat, pelanggan A lebih beruntung dari pelanggan B, karena disamping membayar pemakaian energi listrik kWH juga pelanggan B dikenai denda karena memakai lebih kVARH dari yang dibatasi.
Dari penjelasan diatas dapat dilihat hubungan faktor daya dengan kVAR dan batas pemakaian kVARH untuk setiap pelanggan.
Akibat yang ditimbulkan dari kelebihan pemakaian daya reaktif
Salah satu akibat dari kelebihan pemakaian daya telah dibahas sebelumnya yaitu dikenai denda oleh PLN. Disamping itu ada hal lain yang sangat merugikan akibat kelebihan pemakaian kVARH ini, yaitu :
1. Pemanfaatan Kontrak Daya dengan PLN tidak maksimal
Pada contoh sebelumnya telah dijelaskan bahwa pelanggan A untuk beban 1.5 kW hanya menyerap arus sebesar 8 A atau menggunakan kontraknya sebesar :
kVA (S) = V x I
kVA (S) = 220 x 8 = 1760 VA dari kontrak 2200 VA,
sehingga masih ada sisa yang bisa dimanfaatkan sebesar
2200 – 1760 = 240 VA
Sementra pelanggan B untuk beban yang sama telah menyerap arus sebesar 9.74 A atau menggunakan kontraknya sebesar :
kVA (S) = V x I
kVA (S) = 220 x 9.74 = 2142 VA dari kontrak 2200 VA,
sehingga sisa yang bisa dimanfaatkan hanya sebesar :
2200 – 2142 = 58 VA
Dari perhitunganterlihat, semakin bagus nilai faktor daya dengan kata lain semakin kecil pemakaian kVAR maka kita bisa memaksimalkan kontrak daya dengan PLN.
2. Timbulnya rugi-rugi akibat pemakaian arus yang lebih besar
Seperti kita ketahui, semakin besar arus yang mengalir pada suatu penghantar, maka semakin besar rugi –rugi yang ditimbulkan disepanjang penghantar tersbut.
Rugi – rugi yang ditimbulkan pada jaringan tersebut akan menjadi daya tambahan pada pelanggan yang akan menambah beban biaya tagihan pelanggan itu sendiri.
3. Kapasitas Transformator menjadi lebih besar
Pada pelanggan industri yang memiliki transformator sendiri, dengan rendahnya fakor daya maka kapasitas transformator yang digunakan akan mejadi lebih besar, hal ini telah dijelaskan pada postingan sebelumnya pada Kapasitas Transformator dankemampuan beban yang disuplay nya
Untuk penjelasan lebih lengkap terkait akibat yang ditimbulkan dari kelebihan pemakaian daya reaktif dapat dilihat pada artikel Kerugian akibat Rendahnya Faktor Daya (Power Faktor).
Bagaimana cara mengurangi pemakaian daya reaktif?
Setelah kita mengetahui kerugian akibat kelebihan pemakaian daya raktif, maka perlu dilakukan usaha untuk mengurangi pemakaianannya.
Sebuah instalasi listrik pasti memerlukan daya reaktif. Peralatan-peralatan tertentu memerlukan daya reaktif untuk beroperasi.
Bila kebutuhan daya reaktif tersebut besar dan tidak disediakan oleh pelanggan, maka daya reaktif dari PLN yang akan diserap oleh peralatan tersebut.
Sehingga bila melebihi batas yang ditetapkan oleh PLN, maka pelanggan tersebut akan dikenai biaya pemakaian kelebihan daya reaktif.
Untuk mengurangi pemakaian daya reaktif dari PLN tersebut adalah dengan cara memperbaiki nilai faktor daya dari instalasi yang terpasang.
Cara memperbaikinya adalah dengan memasang capasitor bisa dengan nilai yang konstan ( fix capacitor ) ataupun variable capacitor yand diatur melalui Capacitor Bank.
Besar atau kecilnya Capacitor tersebut berada dalam satuan kVAR. kVAR inilah yang nantinya menyuplai kebutuhan daya reaktif peralatan, sehingga tidak lagi menggunakan daya reaktif dari PLN.
Metode untuk meningkatkan faktor daya tesebut sebenarnya tidak sulit dan ada beberapa cara mudah untuk itu, seperti berikut :
1. Metode Praktis 0.86
Ini merupakan cara paling gampang untuk menetukan daya reaktif.
Jika nilai faktor daya dan kebutuhan daya reaktifnya sebuah instalasi tidak diketahui, cukup menggunakan metode 0.86 ini.
Nilai 0.86 adalah faktor daya yang aman dari denda PLN.
Contoh :
Jika instalasi pelanggan hanya diketahui kontraknya saja yaitu 10 kVA.
Untuk kebutuhan kVAR nya adalah :
kVAR (Q) = 10 kVA x 0.5 x (2/3) = 3.33 kVAR
Rumus praktis ini berdasarkan hitungan sebagai berikut :
Cos Ø = 0.86 , sehiggga
Ø = Arc Cosinus 0.86 (Invers dari Cos) = 30o
Sin Ø = Sin 30 = 0.5
kVAR (Q) = 10 kVA x 0.5
kVAR (Q) = 5kVAR x 2/3 = 3.33 kVAR
Dikali 2/3, karena masih menggunakan kVAR dari PLN tetapi tidak full (masih dibatas yang tidak dikenai denda) dan kekurangannya di sediakan sendiri sebesar 3.33 kVAR.
Jadi daya reaktif (kVAR) 1/3 diambil dari PLN sehigga kita tidak memakai lebih dan tidak kena denda dan 2/3 nya kita sediakan sendiri berupa Capacitor tambahan yang terpasang diinstalasi.
2. Metode tagihan bulanan
Nilai kVAR yang disediakan didapat dari besarnya denda pemakaian kVARH yang dikenai PLN.
Hal ini dapat dilihat pada tagihan listrik yang dibayarkan setiap bulannya. Bila pada tagihan pada bulan tertentu sebuah pelanggan dikenai denda kVARH sebesar 800 kVARH.
Maka rata –rata pemakaian kVAR setiap jam oleh pelanggan tersebut adalah :
= 8000 kVARH : ( 30 hari x 24 jam ) = 11.1 kVAR / jam
Nilai 11.1 kVAR adalah nilai kekurangan kVAR yang harus disediakan agar pelanggan tersebut tidak dikenai denda setiap bulannya.
Metode ini memerlukan data tagihan PLN setiap bulannya. Sehingga nilai kVAR yang didapat akan lebih bagus bila kwitansi tagihan PLN dan informasi besarnya denda kVARH setiap bulan dapat dirata-ratakan dari tagihan selama 5 s/d 10 bulan.
Metode ini hanya untuk menghindari denda kVARH PLN, karena kVAR yang didapat dari perhitungan diatas hanya untuk mencapai faktor daya 0.86 saja.
Bila diinginkan untuk lebih hemat lagi, agar faktor dayanya bisa diatas 0.86, misalkan 0.9 maka hitungan praktisnya nilai kVAR tersebut dikalikan 2, sehingga dari perhitungan diatas kVAR yang ideal adalah :
= 2 x 11.1 kVAR = 22.1 kVAR
3. Metode Pengukuran dan Perhitungan
Pada metode ini sebuah instlasi pelanggan dilakukan pengukuran dan pengambilan data dengan peralatan metering, yaitu data daya (P), data arus (I) dan data tegangan (V).
Untuk keakuratan data yang terkumpul, sebaiknya dilakukan beberapa kali pengambilan pengukuran pada saat jam sibuk, yaitu ketika pemakaian daya full.
Contoh :
Dari hasil beberapa kali pengukuran didapat data rata – rata pada sebuah pelanggan PLN 1 phasa adalah sebagai berikut : P = 2 kW; V :220 : I = 15 A
Dengan rumus :
P = V x I x Cos Ø
Didapat faktor daya (Cos Ø) :
Cos Ø = P : (V x I)
Cos Ø = 2000 : (220 x 15)
Cos Ø = 2000 : 3300 = 0.6
Faktor daya pelanggan didapat sebesar : 0.6
Untuk mencari nilai kVAR dari pelanggan , kembali kita gunakan rumus segitiga daya, yaitu :
S = √( P2 + Q2 )
Untuk 2 kW arus yang diserap adalah 15 A, sehingga S (VA) adalah :
S = V x I
S = 220 x 15
S = 3300 VA
Sehingga nilai Q (kVAR) didapat :
S = √( P2 + Q2 )
Q = √( S2 – P2 )
Q = √( 33002 – 20002 )
Q = 2624 VAR atau 2.6 kVAR
Dari hasil pencarian, kVAR yang digunakan oleh pelanggan tersebut adalah : 2.6 kVAR.
Jika pelanggan tersebut ingin memperbaiki faktor dayanya, misalkan menjadi 0.95, maka kVAR yang dibutuhkan untuk mencapai 0.95 adalah :
Beban adalah sebesar 2 kW, tegangan tetap pada 220 V dan faktor daya 0.95, arus yang digunakan adalah :
Dengan rumus :
P = V x I x Cos Ø
Dicari arus yang digunakan :
I = P : (V x Cos Ø )
I = 2000 : (220 x 0.95)
I = 2000 : 209 = 9.56 A
Untuk 2 kW arus yang diserap adalah 9.56 A, sehingga S (VA) adalah :
S = V x I
S = 220 x 9.56 S = 2103 VA
Sehingga nilai Q (kVAR) didapat :
S = √( P2 + Q2 )
Q = √( S2 – P2 )
Q = √( 21032 – 20002 )
Q = 650 VAR atau 0.65 kVAR
Dari hasil pencarian, kVAR yang digunakan oleh pelanggan tersebut adalah : 0.65 kVAR.
Jadi yang harus disediakan oleh pelanggan tersebut agar faktor dayanya naik dari 0.6 ke 0.95 adalah sebesar :
2.6 kVAR – 0.65 kVAR = 1.95 kVAR
Sumber :
https://direktorilistrik.blogspot.com/2017/01/batasan-nilai-kvarh-agar-tidak-kena-denda-PLN.html