Sebagai kompensasi terhadap kerugian PLN yang diakibatkan alasannya ialah pelanggan B menggunakan arus yang lebih besar untuk daya yang sama, maka PLN memberlakukan denda untuk kelebihan pemakaian kVAR tersebut.
Kenapa jadi kelebihan pemakaian kVAR yang didenda, sementara yang mengakibatkan kerugian PLN ialah faktor daya pelanggan B yang rendah ?
Penjelasannya ialah sebagai berikut :
Pada segitiga daya diatas, disebutkan Cos Ø ialah faktor daya dimana nilainya merupakan Cosinus sudut Ø yang besarnya sudut Ø tersebut akan bertambah jikalau garis vector kVAR bertambah panjang dan akan mengecil jikalau 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 ialah 9.74 A, sehingga S (VA) ialah :
- 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) ialah :
- 1.52 kVAR x 8 jam x 30 hari = 364.8 kVARH.
Batas kVAR yang dibolehkan oleh PLN ialah pada faktor daya 0.85, jadi pemakaian kVAr yang dibatasi PLN ialah :
- 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 ialah :
- 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) ialah :
- 0.9 kVAR x 8 jam x 30 hari = 221 kVARH
Kaprikornus kelebihan pemakaian kAVRH pelanggan B ialah 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 ialah 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, alasannya ialah disamping membayar pemakaian energi listrik kWH juga pelanggan B dikenai denda alasannya ialah menggunakan lebih kVARH dari yang dibatasi.
Dari klarifikasi diatas sanggup dilihat relasi faktor daya dengan kVAR dan batas pemakaian kVARH untuk setiap pelanggan.
Akibat yang ditimbulkan dari kelebihan pemakaian daya reaktif
1. Pemanfaatan Kontrak Daya dengan PLN tidak maksimal
Pada pola 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,
- 2200 – 2142 = 58 VA
Dari perhitunganterlihat, semakin manis nilai faktor daya dengan kata lain semakin kecil pemakaian kVAR maka kita bisa memaksimalkan kontrak daya dengan PLN.
2. Timbulnya rugi-rugi akhir 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 pemanis pada pelanggan yang akan menambah beban biaya tagihan pelanggan itu sendiri.
3. Kapasitas Transformator menjadi lebih besar
Pada pelanggan industri yang mempunyai transformator sendiri, dengan rendahnya fakor daya maka kapasitas transformator yang dipakai akan mejadi lebih besar, hal ini telah dijelaskan pada postingan sebelumnya pada Kapasitas Transformator dankemampuan beban yang disuplay nya
Untuk klarifikasi lebih lengkap terkait akhir yang ditimbulkan dari kelebihan pemakaian daya reaktif sanggup dilihat pada artikel Kerugian akhir Rendahnya Faktor Daya (Power Faktor).
Bagaimana cara mengurangi pemakaian daya reaktif?
Setelah kita mengetahui kerugian akhir kelebihan pemakaian daya raktif, maka perlu dilakukan perjuangan untuk mengurangi pemakaianannya.
Sebuah instalasi listrik niscaya 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 jikalau melebihi batas yang ditetapkan oleh PLN, maka pelanggan tersebut akan dikenai biaya pemakaian kelebihan daya reaktif.
Untuk mengurangi pemakaian daya reaktif dari PLN tersebut ialah dengan cara memperbaiki nilai faktor daya dari instalasi yang terpasang.
Cara memperbaikinya ialah 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 bergotong-royong tidak sulit dan ada beberapa cara mudah untuk itu, menyerupai berikut :
1. Metode Mudah 0.86
Ini merupakan cara paling mudah 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 ialah faktor daya yang kondusif dari denda PLN.
Contoh :
Jika instalasi pelanggan hanya diketahui kontraknya saja yaitu 10 kVA.
Untuk kebutuhan kVAR nya ialah :
- kVAR (Q) = 10 kVA x 0.5 x (2/3) = 3.33 kVAR
Rumus simpel ini menurut 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, alasannya ialah masih menggunakan kVAR dari PLN tetapi tidak full (masih dibatas yang tidak dikenai denda) dan kekurangannya di sediakan sendiri sebesar 3.33 kVAR.
Kaprikornus daya reaktif (kVAR) 1/3 diambil dari PLN sehigga kita tidak menggunakan lebih dan tidak kena denda dan 2/3 nya kita sediakan sendiri berupa Capacitor pemanis yang terpasang diinstalasi.
2. Metode tagihan bulanan
Nilai kVAR yang disediakan didapat dari besarnya denda pemakaian kVARH yang dikenai PLN.
Hal ini sanggup 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 ialah :
- = 8000 kVARH : ( 30 hari x 24 jam ) = 11.1 kVAR / jam
Nilai 11.1 kVAR ialah nilai kekurangan kVAR yang harus disediakan biar pelanggan tersebut tidak dikenai denda setiap bulannya.
Metode ini memerlukan data tagihan PLN setiap bulannya. Sehingga nilai kVAR yang didapat akan lebih manis jikalau kwitansi tagihan PLN dan informasi besarnya denda kVARH setiap bulan sanggup dirata-ratakan dari tagihan selama 5 s/d 10 bulan.
Metode ini hanya untuk menghindari denda kVARH PLN, alasannya ialah kVAR yang didapat dari perhitungan diatas hanya untuk mencapai faktor daya 0.86 saja.
Bila diinginkan untuk lebih ekonomis lagi, biar faktor dayanya bisa diatas 0.86, misalkan 0.9 maka hitungan praktisnya nilai kVAR tersebut dikalikan 2, sehingga dari perhitungan diatas kVAR yang ideal ialah :
- = 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 dikala jam sibuk, yaitu ketika pemakaian daya full.
Contoh :
Dari hasil beberapa kali pengukuran didapat data rata – rata pada sebuah pelanggan PLN 1 phasa ialah 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 ialah 15 A, sehingga S (VA) ialah :
- 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 dipakai oleh pelanggan tersebut ialah : 2.6 kVAR.
Jika pelanggan tersebut ingin memperbaiki faktor dayanya, misalkan menjadi 0.95, maka kVAR yang diharapkan untuk mencapai 0.95 ialah :
Beban ialah sebesar 2 kW, tegangan tetap pada 220 V dan faktor daya 0.95, arus yang dipakai ialah :
Dengan rumus :
- P = V x I x Cos Ø
Dicari arus yang dipakai :
- I = P : (V x Cos Ø )
- I = 2000 : (220 x 0.95)
- I = 2000 : 209 = 9.56 A
Untuk 2 kW arus yang diserap ialah 9.56 A, sehingga S (VA) ialah :
- 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 dipakai oleh pelanggan tersebut ialah : 0.65 kVAR.
Kaprikornus yang harus disediakan oleh pelanggan tersebut biar faktor dayanya naik dari 0.6 ke 0.95 ialah sebesar :
- 2.6 kVAR – 0.65 kVAR = 1.95 kVAR
