2. Definisi
• Bank kapasitor (capacitor banks) adalah peralatan yang
digunakan untuk memperbaiki kualitas pasokan energi
listrik di sisi beban antara lain memperbaiki mutu
tegangan, memperbaiki faktor daya (cos φ) dan
mengurangi rugi-rugi transmisi.mengurangi rugi-rugi transmisi.
• Kekurangan dari pemakaian bank kapasitor adalah
menimbulkan harmonisa pada proses switching dan
memerlukan desain khusus PMT atau switching
controller.
4. a. Elemen kapasitor
Elemen kapasitor merupakan bagian terkecil dari
kapasitor yang berupa belitan aluminium foil dan
plastic film.
b. Unit kapasitorb. Unit kapasitor
Rating tegangan unit kapasitor bervariasi dari 240 V
sampai 25 kV dan rating kapasitas dari 2,5 kVAR
sampai 1 MVAR.
5. • Sebuah unit kapasitor terdiri dari elemen-elemen
kapasitor yang dihubungkan dalam suatu matriks secara
seri dan parallel.
• Unit kapasitor rata-rata terdiri dari 40 elemen-elemen.
Elemen-elemen kapasitor dihubungkan secara seri untuk
membangun tegangan dan dihubungkan secara paralel
untuk membangun daya (VAR) pada unit kapasitor.untuk membangun daya (VAR) pada unit kapasitor.
• Unit kapasitor dilengkapi dengan resistor yang berfungsi
sebagai elemen pelepasan muatan kapasitor (discharge
device).
6. c. Bank kapasitor
• Unit-unit kapasitor terpasang dalam rak baja
galvanis untuk membentuk suatu bank kapasitor dari
unit-unit kapasitor fasa tunggal.
• Jumlah unit-unit kapasitor pada sebuah bank• Jumlah unit-unit kapasitor pada sebuah bank
ditentukan oleh tegangan dan daya yang
dibutuhkan.
• Untuk daya dan tegangan yang lebih tinggi, unit-unit
kapasitor dihubungkan secara seri maupun paralel.
7. Pada IEEE std 18-1992 dan std 1036-1992 dinyatakan
bahwa :
Unit kapasitor harus mampu beroperasi terus menerus
pada rating 110% Vrms dan tegangan puncak tidak
melebihi 1,2 √2 Vrms serta harus mampu dilalui arusmelebihi 1,2 √2 Vrms serta harus mampu dilalui arus
sebesar 135% I nominal.
Pada rating tegangan dan frekuensi, daya reaktif harus
berkisar antara 100% sampai 115% rating daya reaktif.
8. Kapasitor Pada Sistem Tenaga Listrik
a. Kapasitor daya
Kapasitor daya terdiri dari 3 (tiga) jenis yaitu :
1. Kapasitor shunt,1. Kapasitor shunt,
2. Kapasitor seri
3. Kapasitor penyadap.
9. 1. Kapasitor shunt
• Digunakan untuk kompensasi beban induktif dan
untuk pengaturan tegangan ujung transmisi.
• Kapasitor shunt akan memperbaiki faktor daya
jaringan, mengurangi rugi-rugi (losses) jaringan,
menetralkan/meniadakan jatuh tegangan dan
jaringan, mengurangi rugi-rugi (losses) jaringan,
menetralkan/meniadakan jatuh tegangan dan
memperbaiki stabilitas tegangan sehingga
dengan kata lain suatu kapasitor shunt akan
menaikkan angka efisiensi pada jaringan dengan
memperbaiki faktor daya.
11. 2. Kapasitor seri digunakan pada transmisi daya yang
sangat panjang untuk mengkompensasi reaktansi
induktif transmisi.
3. Kapasitor penyadap digunakan untuk menyadap3. Kapasitor penyadap digunakan untuk menyadap
daya dari jaringan tegangan tinggi untuk
keperluan daya yang tidak begitu besar.
12. b. Kapasitor gandeng
yaitu kapasitor yang digunakan untuk pembawa sinyal
komunikasi antar gardu induk atau antar pusat
pembangkit.
c. Kapasitor pembagi tegangan
yaitu kapasitor yang digunakan untuk pengukuran
tegangan transmisi dan rel daya.
14. d. Kapasitor filter
• Digunakan untuk konverter, terutama pada sistem
transmisi arus searah. Selain itu juga dapat digunakan
sebagai filter harmonik yang akan mengurangi
kandungan harmonik jaringan, memperbaiki faktor daya
dan mengurangi rugi-rugi jaringan.dan mengurangi rugi-rugi jaringan.
• Filter harmonik yang dipasang untuk mengurangi distorsi
harmonik pada suatu jaringan memiliki kemampuan
sebaik menyediakan daya reaktif yang dibutuhkan untuk
kompensasi jaringan.
16. e. Kapasitor perata
• yaitu kapasitor yang digunakan
untuk meratakan distribusi
tegangan pada peralatan
tegangan tinggi seperti pada
pemutus daya (circuit breaker).pemutus daya (circuit breaker).
• Gangguan jaringan karena
terjadi locatan tegangan pada
pemutus daya dapat diatasi
dengan memasang kapasitor
perata.
17. Perbaikan Tegangan Jaringan Distribusi
• Kebutuhan akan tenaga listrik semakin meningkat baik
di daerah perkotaan maupun di pelosok-pelosok
pedesaan.
• Keadaan ini mengharuskan adanya pendistribusian
energi listrik ke daerah tersebut dan tentu hal inienergi listrik ke daerah tersebut dan tentu hal ini
membutuhkan penghantar listrik yang sangat panjang
untuk memenuhi permintaan kelistrikan pada suatu
daerah tersebut.
• Maka dalam kasus ini, perlu dipelajari kasus-kasus yang
dapat terjadi pada suatu penghantar listrik atau
jaringan distribusi pada pendistribusiannya.
18. • Semakin panjang suatu penghantar listrik atau jaringan
distribusi, maka semakin besar induktansi (L) dari
penghantar tersebut atau reaktansi XL makin besar.
• Untuk mengurangi sifat induktasi pada penghantar
tersebut, maka perlu dipasang suatu kapasitor pada
penghantar tersebut.
• Bila suatu jaringan tidak memiliki sumber daya reaktif
di daerah sekitar beban, maka akan mengalir arusdi daerah sekitar beban, maka akan mengalir arus
reaktif pada jaringan, yang berakibat pada penurunan
faktor daya, peningkatan rugi-rugi jaringan, penurunan
tegangan khususnya pada ujung saluran, dan regulasi
tegangan yang memburuk.
• Hal ini akan menimbulkan kerugian baik pada produsen
dalam hal ini adalah PLN sebagai penyedia listrik
maupun konsumen (pemakai listrik).
19. • Alternatif untuk mengurangi akibat dari meningkatnya arus
reaktif ini adalah dengan melakukan kompensasi daya
reaktif, yang bertujuan untuk transportasi daya reaktif pada
jaringan tenaga listrik dan menjaga agar profil tegangan
selalu berada pada batas-batas yang diijinkan.
• Alternatif yang dapat dilakukan adalah dengan memasang
kapasitor shunt. Kapasitor shunt berguna sebagai sumber
daya reaktif tambahan untuk mengkompensasi daya
induktif akibat pembebanan tersebut.induktif akibat pembebanan tersebut.
• Pemasangan kapasitor shunt ini diharapkan akan dapat
menurunkan rugi-rugi yang berarti penghematan energi
listrik, peningkatan kualitas tegangan dan kualitas daya
(power quality), serta penurunan arus listrik yang mengalir
pada beban sehingga dapat menambah beban tanpa perlu
menambah atau membangun saluran yang baru.
20. • Salah satu jenis kapasitor dari beberapa jenis
kapasitor yakni kapasitor daya frekuensi 50
atau 60 Hz, ini merupakan jenis kapasitor yang
kembali terdiri dari tiga jenis, yakni kapasitor
shunt, seri, dan penyadap.
Kapasitor pada sistem daya listrik• Kapasitor pada sistem daya listrik
menimbulkan daya reaktif untuk memperbaiki
tegangan dan faktor daya, maka dengan
menambah kapasitor sistem akan mengurangi
kerugian.
21. • Dalam kapasitor seri daya reaktif
sebanding dengan kuadrat arus beban,
sedang pada kapasitor paralel sebanding
dengan kuadrat tegangan.
• Pemasangan peralatan kapasitor seri dan
parallel pada jaringan distribusiparallel pada jaringan distribusi
mengakibatkan losses akibat aliran daya
reaktif pada saluran dapat dikurangi
sehingga kebutuhan arus menurun dan
tegangan mengalami kenaikan sehingga
kapasitas sistem bertambah.
22. Kapasitor Seri
• Kapasitor seri tidak digunakan secara luas dalam saluran
distribusi, karena adanya berbagai permasalahan
(resonansi distribusi, resonansi fero dalam transformator
dan resonansi subsinkron selama starting motor) dan
sistem yang lebih komplek.sistem yang lebih komplek.
23. • Biaya pemasangan kapasitor seri jauh lebih mahal
daripada kapasitor paralel, dan biasanya kapasitor seri
dirancang dengan kapasitas yang lebih besar dengan
tujuan untuk mengantisipasi perkembangan beban untuk
masa-masa yang akan datang.
• Hal-hal tersebut menjadi alasan utama sehingga dalam
sistem distribusi yang dibahas banya kapasitor paralel.sistem distribusi yang dibahas banya kapasitor paralel.
Manfaat penggunaan kapasitor paralel:
1. mengurangi kerugian
2. memperbaiki kondisi tegangan
3. mempertinggi kapasitas pembebanan jaringan
24. Kapasitor Paralel
• Kapasitor paralel membangkitkan daya reaktif negatif
dan beban membangkitkan daya reaktif positif jadi
pengaruh dari kapasitor adalah untuk mengurangi aliran
daya reaktif di dalam jarigan sehingga daya reaktif yang
berasal dari sistem menjadi :
Q2 (total) = Q1 (beban) – Qc
Qc adalah daya reaktif yang dibangkitkan oleh
kapasitor paralel.
26. • Pengaruh Kapasitor shunt pada jaringan listrik yakni
kapasitor ini terhubung paralel pada jaringan maupun
langsung pada beban, dengan tujuan untuk perbaikan
faktor daya, sebagai pengatur tegangan maupun untuk
mengurangi kerugian daya dan tegangan pada jaringan
(Deshpande, 1990).
• Dengan anggapan tegangan sisi beban dipertahankan
konstan, maka terlihat bahwa dengan menggunakan
kapasitor shunt, maka arus reaktif yang mengalir pada
saluran akan berkurang.
27. • Hal ini menyebabkan berkurangnya penurunan
tegangan pada saluran, sehingga diperlukan tegangan
sumber yang tidak berbeda jauh dengan tegangan
terima. Berkurangnya arus reaktif yang mengalir pada
saluran akan memberikan penurunan rugi-rugi daya
dan rugi-rugi energi.
• Kapasitor shunt mensuplai daya reaktif atau arus
untuk menetralkan komponen keluaran antar phasa
Kapasitor shunt mensuplai daya reaktif atau arus
untuk menetralkan komponen keluaran antar phasa
dari arus yang diperlukan oleh beban induktif.
• Pembangkitan daya reaktif pada perencanaan daya
dan pensuplaiannya ke beban-beban yang berlokasi
pada jarak yang jauh adalah tidak ekonomis, tetapi
dapat dengan mudah disediakan oleh kapasitor yang
ditempatkan pada pusat beban.
28. • Penurunan hasil daya reaktif dalam penurunan arus
total, yang disebabkan oleh turunnya penyusutan daya.
• Sehingga koreksi faktor daya menghasilkan
penghematan ekonomi dalam pengeluaran yang besar
dan pengeluaran bahan bakar melalui pengurangan
kapasitas kilovoltampere dan penurunan rugi daya
dalam semua perlengkapan diantara titik yang
dipasang kapasitor dan rencana sumber daya,dipasang kapasitor dan rencana sumber daya,
termasuk saluran distribusi, trafo di gardu induk dan
saluran transmisi.
• Peningkatan faktor daya adalah titik dimana
keuntungan ekonomis dari pemasangan kapasitor
shunt sama dengan harga dari kapasitor tersebut.
29. Perbaikan Faktor Daya
• Keuntungan lain dari pemasangan kapasitor adalah
perbaikan faktor daya dan pengurangan kVA yang
mengalir pada jaringan.
• Dengan pemasangan kapasitor akan mengurangi daya
reaktif yang mengalir pada jaringan, sehingga dengan
daya nyata yang sama, maka faktor daya akan lebih
besar dan kVA akan berkurang.besar dan kVA akan berkurang.
• Dengan adanya perbaikan faktor daya, akan timbul
pengurangan kVA yang mengalir pada jaringan.
Sehingga pada jaringan tersebut dapat ditambahkan
sejumlah kVA sebesar pengurangan kVA yang terjadi.
• Tambahan kVA ini merupakan selisih antara kVA
sebelum dipasang kapasitor dengan kVA setelah
dipasang kapasitor.
30. • Dengan adanya kVA tambahan pada suatu jaringan,
akan menambah jumlah beban yang dapat ditanggung
oleh jaringan tersebut.
• Hal ini merupakan suatu keuntungan, karena apabila
ada tambahan beban pada daerah dimana jaringan ituada tambahan beban pada daerah dimana jaringan itu
berada, daya listriknya dapat dikirim melalui jaringan
tersebut tanpa perlu membangun jaringan yang baru.
31. • Aplikasi dari kapasitor shunt pada jaringan distribusi
primer radial memberikan keuntungan secara
ekonomis baik dari segi kegunaan maupun pelayanan.
Secara umum salah satu keuntungan dari pemasangan
kapasitor adalah penurunan kVA pada gardu induk
