Rumus menentukan nilai kapasitor bank

A. Pendahuluan

Faktor daya merupakan salah satu parameter yang sangat penting dalam Power System, seperti yang saya pernah sampaikan di tulisan saya sebelumnya, faktor daya yang rendah bisa mengakibatkan voltage drop atau bahkan denda ke pihak PLN.

Mari me-refresh lagi pelajaran dasar Teknik Listrik.

B. Referensi

- Artikel Schneider

- IEC 60831 – 1&2

Kapasitor Bank Schneider

C. Studi Kasus

Jika dalam sebuah power system diketahui memiliki daya 500 kW, tegangan 400 VAC, factor daya 0.8. Berapa nilai kapasitor bank yang dibutuhkan untuk mencapai factor daya 0.9?

P= 500 kW

Cos phi awal= 0.8

Cos phi target= 0.9

V_L-L= 400 Volt

F= frekuensi 50 Hz

D. Menentukan nilai kVAr kapasitor Bank

QC= Q1 – Q2

QC= Daya reaktif kapasitor bank yang dibutuhkan

Q1= Daya reaktif sebelum perbaikan

Q2= Target Daya reaktif yang akan dicapai

P= Daya Nyata (Watt)

Q1 = P x tan α

Q1= 500 x tan (Arc Cos 0.8)

Q1= 500 x tan (36.87)

Q1 = 500 x 0.75

Q1= 375 kVAr

Q2= P x tan α

Q2= 500 x tan (Arc Cos 0.9)

Q2= 500 x tan (25.84)

Q2= 500 x 0.48

Q2= 242 kVAr

QC = Q1 – Q2

QC= 375 kVAr – 242 kVAr

QC= 133 kVAr

E. Menentukan nilai kapasitor

Penentuan Nilai Capacitor:

- 3 phasa hubung BINTANG (Y)

C_{per phasa} (F)= QC (VAr) / 2πF x (V_L-L)²

- 3 Phasa hubung DELTA (D)

C_{per phasa} (F)= QC (VAr) / 3 x 2πF x (V_L-L)²

- 1 Phasa

C= QC (kVAr) x 1000 / 2πF x (V_L-N)²

Karena umumnya kapasitor bank menggunakan hubungan DELTA (D), jadi kita gunakan persamaan ke-2:

C= 133.000 / 3 x 314 x 400²

C= 0.000882 F

C= 882 µF

F. Circuit Breaker Rating

Dari artikel Schneider Electric, kita bisa menentukan rating Circuit Breaker untuk 133 kVAr:

Derating Factor 1.5 x In

In = Q/(akar 3) x 400 Volt

In = 199.97 Ampere

Derating Factor = 1.5 x 199.97 = 299.96 Ampere

Selected CB = 400 A

G. Penutup

Dalam suatu project biasanya konsultan ataupun client/owner hanya memberikan nilai kVAr kapasitor bank, selanjutnya semua akan di-design oleh Vendor Panel atau Panel Maker.