Panel Kapasitor Bank

   Kapasitor Bank

Kapasitor Bank merupakan peralatan listrik yang mempunyai sifat kapasitif yang terdiri sekumpulan beberapa kapasitor yang disambung secara parallel untuk mendapatkan kapasitas kapasitif tertentu. Besaran parameter yang sering dipakai adalah KVAR (Kilovolt ampere reaktif) meskipun pada kapasitor sendiri tercantum besaran kapasitansi yaitu Farad atau microfarad.

Kapasitas kapasitor dari ukuran 5 KVar sampai 60 Kvar. Dari tegangan kerja 230 V sampai 525 Volt. Kapasitor ini mempunyai sifat listrik yang kapasitif (leading). Sehingga mempunyai sifat mengurangimenghilangkan terhadap sifat induktif (leaging).

Fungsi

Fungsi utama dari kapasitor bank yaitu sebagai penyeimbang beban induktif, Seperti yang kita ketahui beban listrik terdiri dari beban reaktif (R), induktif (L) dan capasitif(C). Dimana peralatan listrik yang sering digunakan dan dijumpai memiliki karakteristik induktif, sehingga untuk menyeimbangkan karakteristik beban tersebut perlu digunakan kapasitor yang berperan sebagai beban kapasitif. Berikut ini adalah beberapa kegunaan dari kapasitor bank:

1.       Memeperbaiki Power Factor (faktor daya)

2.      Mensuply daya reaktif sehingga mamaksimalkan penggunaan daya komplek (KVA)

3.      Mengurangi jatuh tegangan (Voltage drop)

4.      Menghindari kelebihan beban transformer

5.      Memberikan tambahan daya tersedia

6.      Menghindari kenaikan arus/suhu pada kabel

7.      Menghemat daya / efesiensi

8.     mengawetkan instalasi & Peralatan Listrik

9.      Kapasitor bank juga mengurangi rugi – rugi lainnya pada instalasi listrik

FUNGSI DENGAN MEMASANG CAPACITOR BANK:

1. Menghemat tagihan listrik hingga 9% - 45% Up tergantung pemakaian dan peralatan  yang aktif/berinduksi ( berlilitan tembaga) dirumah/tempat usaha anda.

2.   Meningkatkan Efisiensi dengan menghilangkan daya semu.

3.  Memperpanjang umur peralatan listrik elektronik, karena daya listrik yang digunakan oleh peralatan listrik elektronik tersebut menjadi stabil.
( Arus listrik yang turun - naik mengakibatkan rusaknya peralatan elektronik listri kita, dengan adanya alat ini arus jadi stabil)

4.   Memaksimalkan daya terpasang, hal ini karena distribusi menjadi lancar. (Misalnya daya terpasang 1300 watt maka pemakaian full 1300 watt)

5.  Menjaga kabel instalasi dari Overloud (kelebihan beban) sehingga tidak akan terjadi panas berlebihan pada jaringan/instalasi listrik dirumah/tempat usaha anda. ( Coba pegang tembok anda yg dekat dg instalasi listrik bila terasa panas itu tandanya jaringannya terasa panas)

6.  Mengurangi arus start, sehingga MCB luar maupun MCB dalam tidak mudah anjlok (turun) pada saat pemakaian beban puncak. (Contoh bila anda nyalakan pompa,AC,atau beban watt yg besar sementara daya tak cukup)

7.    Mengatasi kekurangan nilai guna pada peralatan listrik elektronik yang berinduksi

8.   Dapat menaikkan qost pi atau power factor atau dapat pula diartikan menurunkan biaya sewa (rekening listrik anda)

9.   Mengatasi Voltage (voltase) yang naik turun karena bersifat menyimpan arus listrik, bila voltagenya turun CAPASITOR BANK akan melepas listrik simpanannya.

Keuntungan Menggunakan Panel Kapasitor Bank

1.       Menghilangkan denda / Kelebihan Biaya (kVARh).

2.      Menghindari kelebihan beban transformer (Over Load).

3.      Sehingga memberikan tambahan daya yang tersedia.

4.      Menghindari kenaikan arus / suhu pada kabel.

5.      Memaksimalkan pemakaian daya (kVA).

JENIS KAPASITOR BANK

1.       Kapasitor Fast Switching.

2.      Kapasitor Medium Voltage.

Komposisi Panel Kapasitor Bank

Sebelum menyusun panel capacitor, ditentukan terlebih dahulu besar kompensasi yang diperlukan dan jumlah step. Perlu dipertimbangkan juga adanya distorsi harmonik pada jaringan. Total Harmonic Distortion atau THD ini menentukan jenis kapasitor bank yang digunakan. Secara global komponen-komponen penyusun panel Capasitor adalah sebagai berikut :

1.      Box Panel/ Enclosure

Box panel listrik biasanya berguna untuk kerapihan instalasi listrik, agar lebih mudah dalam mengontrolnya. Dalam box panel juga terdapat beberapa komponen sesuai dengan kegunaannya. Untuk alasan keamanan, box panel listrik dilengkapi dengan anak kunci. Sehingga, orang tertentu saja yang bisa mempunyai akses. Perhatikan ukuran panel jangan terlalu sempit agar panas yang ditimbulkan kapasitor bank dan komponen lain bisa cepat terbuang melalui ventilasi/ exhaust fan. Jarak antar kapasitor bank sebaiknya 5 cm (temperatur akan mempengaruhi life time).

2.     Main breaker

 

MCB merupakan kependekan dari Miniature Circuit Breaker (bahasa Inggris). Biasanya MCB digunakan oleh pihak PLN untuk membatasi arus sekaligus sebagai pengaman dalam suatu instalasi listrik. MCB berfungsi sebagai pengaman hubung singkat (konsleting) dan juga berfungsi sebagai pengaman beban lebih. MCB akan secara otomatis dengan segera memutuskan arus apabila arus yang melewatinya melebihi dari arus nominal yang telah ditentukan pada MCB tersebut. Arus nominal yang terdapat pada MCB adalah 1A, 2A, 4A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A dan lain sebagainya. Nominal MCB ditentukan dari besarnya arus yang bisa ia hantarkan, satuan dari arus adalah Ampere, untuk kedepannya hanya akan saya tulis dengan A. Jadi jika MCB dengan arus nominal 2 Ampere maka hanya perlu ditulis dengan MCB 2A. Bisa menggunakan LBS (Load Brake Switch) atau MCCB sesuai dengan kebutuhan (1,3 X In).

  

3.     Kapasitor Bank

Kapasitor adalah perangkat komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik dan terdiri dari dua konduktor yang dipisahkan oleh bahan penyekat (dielektrik) pada tiap konduktor atau yang disebut keping. Kapasitor biasanya disebut dengan sebutan kondensator yang merupakan komponen listrik dibuat sedemikian rupa sehingga mampu menyimpan muatan listrik.

Prinsip kerja kapasitor pada umunya hampir sama dengan resistor yang juga termasuk ke dalam komponen pasif. Komponen pasif adalah jenis komponen yang bekerja tanpa memerlukan arus panjar. Kapasitor sendiri terdiri dari dua lempeng logam (konduktor) yang dipisahkan oleh bahan penyekat (isolator). Penyekat atau isolator banyak disebut sebagai bahan zat dielektrik. Zat dielektrik yang digunakan untuk menyekat kedua komponen tersebut berguna untuk membedakan jenis-jenis kapasitor. Di dunia ini terdapat beberapa kapasitor yang menggunakan bahan dielektrik, antara lain kertas, mika, plastik cairan dan masih banyak lagi bahan dielektrik lainnya. Dalam rangkaian elektronika, kapasitor sangat diperlukan terutama untuk mencegah loncatan bunga api listrik pada rangkaian yang mengandung kumparan. Selain itu, kapasitor juga dapat menyimpan muatan atau energi listrik dalam rangkaian, dapat memilih panjang gelombang pada radio penerima dan sebagai filter dalam catu daya (Power Supply). Fungsi kapasitor dalam rangkaian elektronik sebagai penyimpan arus atau tegangan listrik. Untuk arus DC, kapasitor dapat berfungsi sebagai isulator (penahan arus listrik), sedangkan untuk arus AC, kapasitor berfungsi sebagai konduktor (melewatkan arus listrik). Dalam penerapannya, kapasitor banyak di manfaatkan sebagai filter atau penyaring, perata tegangan yang digunakan untuk mengubah AC ke DC, pembangkit gelombang AC (Isolator) dan masih banyak lagi penerapan lainnya. Jenis-Jenis Kapasitor terbagi menjadi bermacam-macam. Karena dibedakan berdasarkan polaritasnya, bahan pembuatan dan ketetapan nilai kapasitor. Selain memiliki jenis yang banyak, bentuk dari kapasitor juga bervariasi. Contohnya kapasitor kertas yang besar kapasitasnya 0.1 F, kapasitor elektrolit yang besar kapasitasnya 105 pF dan kapasitor variable yang besar kapasitasnya bisa kita rubah hingga maksimum 500 pF. Kapasitor bank disesuaikan dengan ukuran yang diperlukan dan dipertimbangkan THD jaringan.

4.     Contactor

Contactor merupakan komponen listrik yang berfungsi untuk menyambungkan atau memutuskan arus listrik AC. Contactor atau sering juga disebut dengan istilah relay contactordapat kita temui pada panel kontrol listrik. Pada panel listrik contactor sering digunakan sebagai selektor atau saklar transfer dan interlock pada sistem ATS.

Kontaktor juga disebut elektromagnetik, yaitu : “Saklar yang system operasinya dengan cara kerja sistem elektromagnetik dan merupakan suatu alat yang aman untuk penyambungan dan pemutus secara terus menerus / continue “. Lebih aman menggunakan contactor khusus capacitor bank tetapi bisa juga dengan menggunakan contactor biasa (size -up).

Prinsip kerja contactor sama seperti relay, dalam contactor terdapat beberapa saklar yang dikendalikan secara elektromagnetik. Pada suatu contactor terdapat beberpa saklar dengan jenis NO (Normaly Open) dan NC (Normaly Close) dan sebuah kumparan atau coil elektromagnetik untuk mengendalikan saklar tersebut. Apabila coil elektromagnetik contactor diberikan sumber tegangan listrik AC maka saklar pada contactor akan terhubung, atau berubah kondisinya, yang semula FF menjadi ON dan sebaliknya yang awalnya ON menjadi OFF. Untuk memahami prinsip kerja contactor dapat dilihat dari gambar skema contactor berikut :

Pada saat teminal A1 dan A2 diberikan sumber tegangan maka coil akan menari tuas saklar pada contactor, setiap saklar dengan tipe NO (03 04, 13 14, 23 24) akan berubah menjadi ON dan setiap saklar tipe NC (31 32, 41 42) akan berubah menjadi OFF. Saklar contactor tipe NO pada umumnya memiliki kapasitar mengalirkan arus yang lebih besar daripada saklar tipe NC contactor.

5.     Protection

Protection menggunakan Fuse atau MCCB/ NFB dengan kapasitas 1,3 X In(capacitor). MCCB adalah Moulded Case Circuit Breaker. Fungsi MCCB adalah sebagai pemutus sirkit pada tegangan menengah.

Dalam memilih circuit breaker hal-hal yang harus dipertimbangkan adalah :

·       Karakteristik dari sistem di mana circuit breaker tersebut dipasang.

·       Kebutuhan akan kontinuitas pelayanan sumber daya listrik.

·       Aturan-aturan dan standar proteksi yang berlaku.

6.     PFC (Power Factor Corection)

Power Factor Correction (Perbaikan faktor kerja) adalah suatu usaha atau langkah langkah untuk dapat mencapai system kelistrikan yang optimal. Power factor yang buruk dapat merugikan suatu sistem kelistrikan. Sesuaikan dengan step yang diperlukan. Perhatikan wiring diagram PFC, kadang terdapat perbedaan wiring requirement untuk merk yang berbeda.

Adapun kerugian yang dapat ditimbulkan dengan adanya factor kerja yang buruk atau rendah adalah :

§  Daya terpasang listrik PLN ( KVA) tidak dapat optimal. Jika beban yang ada sudah mencapai batas arus yang diijinkan . maka tidak dapat menambah beban listrik lagi sedangkan kw yang terpakai masih dibawah daya terpasang.

§  Dengan power factor yang rendah akan dikenakan penalty / denda dari PLN yang nilai rupiah / kvarh nya cukup tinggi. Hal ini karena sudah melebihi ketentuan yang distandarkan dari PLN yaitu sebesar 0,85.

§  Dengan power factor yang rendah maka arus menjadi lebih tinggi. Dengan arus yang tinggi ini akan menjadikan kabel lebih panas karena energi yang terbuang karena arus . sesuai dengan rumus I Rt . maka dengan tahanan kabel yang tetap dan arus yang melewati kabel berbanding lurus dengan panas yang dikeluarkan.

§  Jika instalasi dengan kabel penghantar yang panjang dan jauh maka akan menyebabkan tegangan jatuh ( V ) semakin besar diujung beban . Tegangan jatuh berbanding lurus dengan arus yang melewati penghantar.

7.     Cos phi meter

Cos phi meter untuk memonitor faktor daya saat kondisi manual. Cos pi atau ditulis dengan Cos phi atau Cos φ, merupakan perbandingan daya nyata dengan daya semu. Ingat rumus daya, P = S Cos φ, maka Cos φ = P / S. Istilah lain Cos pi adalah faktor daya (power faktor, pf) dan tidak ada satuan untuknya. Nilai Cos pi atau faktor daya suatu beban rangkaian listrik berkisar antara nol hingga satu.Faktor daya tinggi dengan nilai mendekati satu merupakan faktor daya yang bagus, sebaliknya faktor daya rendah dengan nilai mendekati nol merupakan faktor daya yang buruk. Untuk beban resistif atau resisitor murni, faktor dayanya sangat baik yaitu satu, karena P = S, artinya daya yang dihamburkan oleh beban listrik (P) sebanding dengan arus yang dibebankan padanya. Bila faktor dayanya jelek, misalnya pada beban induktif, maka akan mengakibatkan arus beban meningkat, dengan daya (P) yang sama. Koreksi faktor daya atau perbaikan Cos pi rendah, dapat dilakukan dengan memasang kapasitor secara pararel pada beban induktif.

8.    CT (Curret transformer)

Dalam sistem kelistrikan Trafo arus ( CT ) / Current transformer di gunakan untuk pengukuran arus listrik. Current Transformer hampir sama dengan VT trafo tegangan atau sering di sebut dengan ( PT) Potential Transformer, keduanya di kenal dengan instrument transformer. Di saat Arus terlalu tinggi dalam jaringan maka di perlukan CT untuk converter pembacaan pada alat ukur jadi yang di gunakan progresif arus imbas dari hantaran dari sebuah rangkaian listrik bolak balik atau AC. Sebuah trafo arus menghasilkan conversi arus yang akurat untuk pembacaan alat ukur atau sensor safety device.

Dalam CT di kenal dengan CT ratio pada umumnya yang paling sering di temukan dalam pasaran atau dalam dunia teknik listrik di Indonesia adalah ratio 5, dan 1. jadi faktor ratio CT ini adalah pembagi dari CT arus nominal nya misalnya tertulis pada name platenya CT 100 dan rationya adalah 5 maka CT tersebut memiliki ratio 100/5 atau 20. jadi di saat CT membaca arus 1 ampere maka actualnya adalah 20 ampere. Secara luas dewasa ini trafo arus digunakan untuk pengukuran arus listrik dan pemantauan pengoperasian jaringan listrik untuk 200 ampere keatas. CT biasanya di gambarkan dengan rasio arus primer ke sekunder dan sering kali CT di pasang sebagai ” Stack ” untuk berbagai keperluan sebagai contoh untuk perlinduangan perangkat dan metering. Design paling umum dari CT terdiri dari gulungan kawat tembaga email dan di lilitkan pada cincin baja silikon dan di bungkus dengan isolator dan di kaitkan pada dua buah terminal connector di bagian luarnya yang nantinya akan terhubung dengan grounding dan para meter. CT (Curret transformer) untuk mengukur arus pada panel induk. 

9.     Pilot Lamp

Pilot Lamp atau dalam bahasa indonesia merupakan sebuah lampu LED yang biasa digunakan sebagai lampu indikator dalam rangkaian sebuah alat atau mesin. Pilot lamp tersebut dapat bekerja secara mestinya jika dialiri daya AC sebesar 220 VAC dengan toleransi 110-240 VAC. Warna yang dihasilkan Pilot lamp ini adalah putih. Pilot Lamp untuk indikasi ON, OFF tiap-tiap step dan R,S, T.

Karena fungsinya sebagai lampu indikator, pilot lamp ini dibuat warna-warni sinarnya dengan menambahkan penutup kaca yang berwarna sehingga tampak dari luar berwarna sinar yang dihasilkan, yaitu merah hijau dan kuning.

10.Push Button

Push Button untuk START – STOP pada kondisi Manual. Push button switch (saklar tombol tekan) adalah perangkat / saklar sederhana yang berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan aliran arus listrik dengan sistem kerja tekan unlock (tidak mengunci). Sistem kerja unlock disini berarti saklar akan bekerja sebagai device penghubung atau pemutus aliran arus listrik saat tombol ditekan, dan saat tombol tidak ditekan (dilepas), maka saklar akan kembali pada kondisi normal.

Sebagai device penghubung atau pemutus, push button switch hanya memiliki 2 kondisi, yaitu On dan Off (1 dan 0). Istilah On dan Off ini menjadi sangat penting karena semua perangkat listrik yang memerlukan sumber energi listrik pasti membutuhkan kondisi On dan Off.

Karena sistem kerjanya yang unlock dan langsung berhubungan dengan operator, push button switch menjadi device paling utama yang biasa digunakan untuk memulai dan mengakhiri kerja mesin di industri. Secanggih apapun sebuah mesin bisa dipastikan sistem kerjanya tidak terlepas dari keberadaan sebuah saklar seperti push button switch atau perangkat lain yang sejenis yang bekerja mengatur pengkondisian On dan Off.

Prinsip Kerja Push button switch :

Berdasarkan fungsi kerjanya yang menghubungkan dan memutuskan, push button switch mempunyai 2 tipe kontak yaitu NC (Normally Close) dan NO (Normally Open).

·       NO (Normally Open), merupakan kontak terminal dimana kondisi normalnya terbuka (aliran arus listrik tidak mengalir). Dan ketika tombol saklar ditekan, kontak yang NO ini akan menjadi menutup (Close) dan mengalirkan atau menghubungkan arus listrik. Kontak NO digunakan sebagai penghubung atau menyalakan sistem circuit (Push Button ON).

·       NC (Normally Close), merupakan kontak terminal dimana kondisi normalnya tertutup (mengalirkan arus litrik). Dan ketika tombol saklar push button ditekan, kontak NC ini akan menjadi membuka (Open), sehingga memutus aliran arus listrik. Kontak NC digunakan sebagai pemutus atau mematikan sistem circuit (Push Button Off).

11.  Selektor Switch

Selektor Switch untuk memilih mode Automatic atau Manual.

Pada dasarnya Selector Switch adalah kontak/saklar yang digerakkan oleh tombol atau tuas putar untuk memilih satu dari dua atau lebih posisi. Ada yang berlaku seperti toggle switch dimana  selektor dapat berhenti pada satu posisi, dan ada yang berlaku seperti push button, dimana setelah melakukan pemilihan maka seletor akan kembali ke posisi semula atau posisi netral.

Ada model selector swirch yang disesuaikan dengan pengunaannya, seperti selector switch untuk mengukur tegangan fasa atau arus fasa yang terhubung dengan voltmeter dan ampermeter. Dan masih banyak lagi.

12. Relay Back-up

Relay Back-up digunakan untuk back-up kontak coil contactor pada ukuran yang besar. Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar  yaitu :

1.     Electromagnet (Coil)

2.    Armature

3.    Switch Contact Point (Saklar)

4.    Spring

Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

§  Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)

§  Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)

Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang relatif kecil.

13. Breaker Kontrol

Breaker Kontrol dengan beberapa MCB 1 pole untuk proteksi jalur kontrol.

14. Kabel dan lain lain.

Perawatan Kapasitor

Kapasitor yang digunakan untuk memperbaiki pf supaya tahan lama tentunya harus dirawat secara teratur. Dalam perawatan itu perhatian harus dilakukan pada tempat yang lembab yang tidak terlindungi dari debu dan kotoran. Sebelum melakukan pemeriksaan pastikan bahwa kapasitor tidak terhubung lagi dengan sumber. Kemudian karena kapasitor ini masih mengandung muatan berarti masih ada arus/tegangan listrik maka kapasitor itu harus dihubung singkatkan supaya muatannya hilang. Adapun jenis pemeriksaan yang harus dilakukan meliputi :

§  Pemeriksaan kebocoran

§  Pemeriksaan kabel dan penyangga kapasitor

§  Pemeriksaan isolator

CARA KERJA CAPASITOR BANK

CAPASITOR BANK bekerja pada jaringan listrik dan dapat menghemat biaya pemakaian listrik dengan cara menghilangkan daya semu listrik atau Induksi.

Dibawah ini beberapa hal mengenai bagaimana CAPASITOR BANK dapat menghemat biaya:

* Pada saat seluruh peralatan listrik elektronik dirumah/tempat usaha anda dioperasikan, CAPASITOR BANK secara otomatis akan meredam dan mengambil arus listrik semu, sehingga pemakaian listrik anda yang tercatat dimeteran adalah murni listrik yang dipakai sehingga biaya yang dikeluarkan pada saat anda membayar rekening akan jauh berbeda dengan waktu anda belum menggunakan CAPASITOR BANK(Semua tergantung pada peralatan dan pemakaian)

* Karena fungsinya menyimpan listrik. Maka pada saat tarikan awal ( start) saat anda menyalakan atau menekan tombol pada peralatan listtrik elektronik anda seketika itu biasanya memerlukan listrik yang besar. Secara langsung CAPASITOR BANK melepas listrik simpanannya untuk membantu tarikan awal tadi sehingga putaran pada meteran tetap stabil. (Contoh nyata jika anda menyalakan pompa air, AC,electric motor dll pada start awal memerlukan WATT yang besar)

* Pada saat Voltage PLN tidak stabil (turun /naik) CAPASITOR BANK akan memaksimalkan listrik simpanannya, sehingga suplai arus listrik pada peralatan listrik elektronik yang sedang aktif tetap stabil, hal inilah yang membuat umur peralatan listrik elektronik anda awet ( tahan lama) alias tidak cepat rusak.