Dokumen ini membahas tentang daya dalam sistem tenaga listrik, termasuk pengertian, jenis-jenis daya (aktif, reaktif, dan semu), serta faktor daya. Dijelaskan pula manfaat perbaikan faktor daya dan solusi berupa penggunaan kapasitor bank untuk kompensasi daya reaktif. Selain itu, terdapat contoh perhitungan kapasitas kapasitor yang dibutuhkan untuk meningkatkan faktor daya.

1. Faktor Daya
Herlambang Setiadi ST MSc
Universitas Bhayangkara Surabaya

2. Pengertian Daya
• Daya adalah energi yang di keluarkan untuk
melakukan usaha.
• Dalam sistem tenaga listrik, daya merupakan
jumlah energi yang digunakan untuk
melakukan kerja atau usaha.
• Daya merupakan perkalian tegangan dan arus.
• P=V*I

3. Macam-Macam Daya
• Daya aktif
• Daya reaktif
• Daya nyata

4. Daya Aktif
• Daya aktif adalah daya yang terpakai untuk
melakukan energi sebenarnya.
• Satuan daya aktif adalah Watt.
• Persamaan daya aktif.
• Daya ini digunakan secara umum oleh konsumen
dan dikonversikan dalam bentuk kerja

5. Daya Reaktif
• Daya reaktif adalah jumlah daya yang
diperlukan untuk pembentukan medan
magnet.
• Dari pembentukan medan magnet maka akan
terbentuk fluks medan magnet.
• Satuan daya reaktif adalah Var

6. Daya Semu
• Daya semu adalah daya yang dihasilkan oleh
perkalian antara tegangan dan arus dalam
suatu jaringan.
• Satuan daya semu adalah VA

7. Segitiga Daya
• Segitiga daya merupakan segitiga yang
menggambarkan hubungan matematika
antara tipe-tipe daya yang berbeda antara
daya semu, daya aktif dan daya reaktif
berdasarkan prinsip trigonometri.

8. Faktor Daya
• Faktor daya dapat didefinisikan sebagai rasio
perbandingan antara daya aktif dan daya semu
yang digunakan dalam listrik arus bolak-balik.
• Beda sudut fasa antara V dan I yang biasanya
dinyatakan dalam

10. Faktor Daya Langging
• Beban peralatan bersifat induktif.
• Beban yang membutuhkan daya reaktif.
• Tegangan terlambat terhadap arus.

11. Faktor Daya Leading
• Beban memberikan daya reaktif.
• Beban bersifat kapasitif.
• Tegangan mendahului arus.

12. Keuntungan Perbaikan Faktor Daya
• Tagihan listrik akan menjadi kecil (PLN akan
memberikan denda jika pf lebih kecil dari 0,85)
• Mengurangi rugi-rugi daya pada sistem.

13. Akibat turunnya PF
• Membesarnya penggunaan daya listrik kVar.
• Terjadinya drop tegangan.
• Penurunan efisiensi penyaluran daya

14. Terjadinya drop tegangan
• Dimana Vr adalah tegangan dari sisi terima, Vs
adalah tegangan sumber.

15. Contoh
• Misal Q1 besarnya daya reaktif beban pada sisi
terima dan Q2 adalah daya reaktif yang
disediakan oleh pembangkit, maka Qr adalah
Q1-Q2.
• Kasus 1, Vs=Vr
• Kasus 2, Q1>Q2
• Kasus 3, Q1<Q2

16. Kasus 1
Ketika pasokan Q2 sama dengan
permintaan Q1 maka Vs = Vr , sehingga tingkat
tegangan pada ujung penerima akhir akan
sama dengan tingkat tegangan pada ujung
pengirim. Kondisi ini merupakan kondisi yang
diinginkan ideal).

17. Kasus 2
• Ketika permintaan Q1 lebih besar dan
pasokan Q2 kurang , maka Qr menjadi negatif ,
sehingga tegangan penerima akhir menjadi
lebih rendah dari pada tegangan pengirim.
• Terjadinya voltage sags

18. Kasus 3
• Ketika permintaan Q1 kurang ,
pasokan Q2 tinggi , Qr menjadi positif . Dengan
demikian , tegangan pada sisi penerima
menjadi lebih besar daripada tegangan
pengirim , kondisi ini dapat membahayakan
konsumen.
• Terjadinya Swell.

19. Solusi

20. Kapasitor Bank
• Kapasitor bank adalah kumpulan kapasitor
yang digunakan untuk memberikan
kompensasi daya reaktif (Qc).
• Q = P ( tan ϕ1 – tan ϕ2 )
• Dimana Qc adalah kompensasi daya reaktif, Po
adalah daya aktif, cos ϕ1 adalah faktor daya
lama, cos ϕ2 adalah faktor daya baru.

21. Proses Kerja Kapasitor
• Kapasitor yang akan digunakan untuk memperbesar pf
dipasang pararel dengan rangkaian beban.
• Bila rangkaian itu diberi tegangan maka elektron akan
mengalir masuk ke kapasitor.
• Pada saat kapasitor penuh dengan muatan elektron
maka tegangan akan berubah.
• Kemudian elektron akan de luar dari kapasitor dan
mengalir ke dalam rangkaian yang memerlukannya
dengan demikian pada saat itu kapasitor
membangkitkan daya reaktif.

22. Contoh Soal
Sebuah beban tenaga listrik memiliki daya
aktif sebesar 1000 kW. Faktor daya yang
dimiliki beban tersebut adalah 0,6 lagging.
Hitunglah kapasitas kapasitor bank agar faktor
daya dari beban tersebut menjadi 0,85
lagging.

23. Jawab
P = 1000 KW
Cos ϕ lama = 0,6 ϕ = 53,130
Cos ϕ baru = 0,85 ϕ = 31,790
Q = P ( tan ϕ lama – tan ϕ baru )
= 1000 ( tan 53,130
– tan 31,790
)
= 1000 ( 1,333 – 0,62 )
= 713 kVAR

24. Latihan Soal
Sebuah perindustrian memiliki daya aktif 3000
kW dan faktor daya 0.8. Berapa kapasitas
kapasitor bank yang dibutuhkan agar
perindustrian itu tidak terkena penalti daya
reaktif dari PLN.

25. Jawab
P = 3000 KW
Cos ϕ lama = 0,8 ϕ = 36,870
Cos ϕ baru = 0,85 ϕ = 31,790
Q = P ( tan ϕ lama – tan ϕ baru )
= 3000 ( tan 36,870
– tan 31,790
)
= 3000 ( 0,75 – 0,62 )
= 390 kVAR

26. Contoh Soal
Sebuah tenaga listrik mempunyai daya aktif 20
W, tegangan 220 v, faktor daya 0,35, frekuensi
50 Hz. Hitunglah nilai kapasitas kapasitor jika
diinginkan faktor dayanya menjadi 0,9.

27. Jawab
Cos ϕ lama = 0,35 ϕ = 69,510
Cos ϕ baru = 0,9 ϕ = 25,840
Q = P ( tan ϕ lama – tan ϕ baru )
= 20 ( tan 69,510
– tan 25,840
)
= 20 ( 2,68 – 0,48 )
= 44 kVAR
C = Q/-V^2 x w
C = 44/-220^2 x 2pif
C = 44/-220^2 x 314= 2,9 micro Farad

28. Latihan Soal
Sebuah tenaga listrik mempunyai daya aktif
3189 kW, tegangan 150 kV, faktor daya 0,5,
frekuensi 50 Hz. Hitunglah nilai kapasitas
kapasitor jika diinginkan faktor dayanya
menjadi 0,95.

29. Jawab
Cos ϕ lama = 0,6 ϕ = 600
Cos ϕ baru = 0,95 ϕ = 18,20
Q = P ( tan ϕ lama – tan ϕ baru )
= 3189 ( tan 600
– tan 18,20
)
= 3189 ( 1,732 – 0,33 )
= 4470 kVAR
C = Q/-V^2 x w
C = 4470/-150^2 x 2pif
C = 4470/-150^2 x 314= 63,3 mili Farad

30. Referensi
• Slide presentasi Kualitas Daya Sistem Tenaga
Listrik ITS.
• http://
direktorilistrik.blogspot.co.id/2013/12/daya-re
aktif-pada-saluran-transmisi.html
• https://indone5ia.wordpress.com/2011/05/14
/192
/
• http://
margionoabdil.blogspot.co.id/2014/09/perhit