RANCANG BANGUN PERBAIKAN FAKTOR DAYA

dokumen-dokumen yang mirip
AUTOMATISASI PERBAIKAN FAKTOR DAYA BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega32

PERANCANGAN COS PHI METER DIGITAL BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA16

Rancang Bangun Inverter Tiga Phasa Back to Back Converter Pada Sistem Konversi Energi Angin

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA

BAB IV PENGUJIAN DAN SIMULASI PENGENDALIAN SUHU RUANG PENETAS TELUR

² Dosen Jurusan Teknik Elektro Industri 3 Dosen Jurusan Teknik Elektro Industri

BAB IV HASIL DAN UJICOBA

BAB 3 PERANCANGAN ALAT. Rangkaian Catu daya (Power Supply Adaptor) ini terdiri dari satu keluaran, yaitu 5

OHMMETER DIGITAL BERBASIS MICROCONTROLLER

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Sensor Arus Sensor arus yang digunakan pada tugas akhir ini mengikuti

III. METODOLOGI PENELITIAN. bertempat di Laboratorium Elektronika Jurusan Teknik Elektro Universitas

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB IV HASIL DAN UJI COBA

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan mulai pada November 2011 hingga Mei Adapun tempat

III. METODE PENELITIAN. Pelaksanaan tugas akhir ini dilakukan di Laboratorium Terpadu Jurusan Teknik Elektro

KARYA ILMIAH KWH METER DIGITAL DENGAN FITUR PEMBATAS ENERGI LISTRIK

RANCANG BANGUN SISTEM INFORMASI BIAYA PEMAKAIAN ENERGI LISTRIK PADA INDUSTRI. BERBASIS MIKROKONTROLLER ATmega8 LAPORAN TUGAS AKHIR

BAB 3 PERANCANGAN ALAT. Sensor Utrasonik. Relay. Relay

BAB III PERANCANGAN Deskripsi Model Sistem Monitoring Beban Energi Listrik Berbasis

BAB IV HASIL DAN UJI COBA

DAFTAR ISI. HALAMAN JUDUL... i. LEMBAR PENGESAHAN... ii. PERNYATAAN... iii. PRAKATA... iv. DAFTAR ISI... vi. DAFTAR GAMBAR... ix. DAFTAR TABEL...

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM. pada sistem pengendali lampu telah dijelaskan pada bab 2. Pada bab ini akan dijelaskan

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Adapun blok diagram modul baby incubator ditunjukkan pada Gambar 3.1.

STIKOM SURABAYA BAB IV PEMBAHASAN. 4.1 Perangkat Keras. Informasi waktu yang akan ditunjukkan oleh jarum dan motor power

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian dan perancangan tugas akhir ini telah dimulai sejak bulan Juli 2009

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA

BAB III PEMBUATAN ALAT. 1. Alat yang dibuat berupa pengedali motor DC berupa miniatur konveyor.

Sistem Monitoring Pencurian Energi Listrik

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. yang sebelumnya telah dihaluskan dan melalui proses quality control

III. METODE PENELITIAN. Penelitian dan perancangan tugas akhir ini dilakukan di Laboratorium Terpadu

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM

BAB III SISTEM PENGUKURAN ARUS & TEGANGAN AC PADA WATTMETER DIGITAL

Pengamatan dilakukan untuk menguji hasil perancangan dan implementasi. terpenting adalah bagian yang cukup kritis. Dengan mendapatkan parameter hasil

III. METODE PENELITIAN. Teknik Elektro Universitas Lampung (khususnya Laboratorium teknik digital) dan

III. METODE PENELITIAN. Teknik Elektro Universitas Lampung dilaksanakan mulai bulan Desember 2011

BAB III ANALISIS MASALAH DAN RANCANGAN PROGRAM

Perancangan Dan Realisasi Converter Satu Fasa untuk Baterai Menjalankan Motor AC 1 Fasa 125 Watt

PENGATURAN TEGANGAN PADA AUTOTRAFO 3 PHASA BERBASIS MIKROKONTROLLER (SOFTWARE)

BAB 3. Perancangan Sistem Blind Spot Detection System. Berbasiskan ATMEGA 168

BAB IV PERANCANGAN. Gambar 4. 1 Blok Diagram Alarm Rumah.

BAB I PENDAHULUAN. adalah lebih hemat energi. Untuk menghidupkan lampu LED tersebut dapat

DESAIN SENSORLESS (MINIMUM SENSOR) KONTROL MOTOR INDUKSI 1 FASA PADA MESIN PERONTOK PADI. Toni Putra Agus Setiawan, Hari Putranto

BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM MIKROKONTROLER. program pada software Code Vision AVR dan penanaman listing program pada

Design of Power Factor Corection (PFC) with Metering and Capasitor Bank Control for Dynamic Load

Analisis Pemasangan Kapasitior Daya

BAB 3 PERANCANGAN ALAT DAN PEMBUATAN SISTEM

RANCANG BANGUN CATU DAYA TENAGA SURYA UNTUK PERANGKAT AUDIO MOBIL

III. METODE PENELITIAN. Penelitian, perancangan, dan pembuatan tugas akhir ini dilakukan di Laboratorium

Robot Dengan Kendali Cahaya

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN. dirancang sebelumnya akan dibahas pada bab ini. Tahap implementasi merupakan

BAB IV HASIL DAN UJI COBA

MANAJEMEN ENERGI LISTRIK UNTUK PENCAHAYAAN RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535

SWITCH MODE POWER SUPPLY MENGGUNAKAN BOOST CONVERTER SEBAGAI PFC CONVERTER Surya Indrajati 1,Ir.Moh.Zaenal Effendi,MT. 2 1

KATA PENGANTAR. Bandung, 9 Oktober Penulis

BAB IV PENERAPAN DAN ANALISA

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN

Perancangan Alat Perbaikan Faktor Daya Beban Rumah Tangga dengan Menggunakan Switching Kapasitor dan Induktor Otomatis

KIPAS ANGIN OTOMATIS DENGAN SENSOR SUHU BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI PERANGKAT KERAS DAN PERANGKAT LUNAK SISTEM. Dari diagram sistem dapat diuraikan metode kerja sistem secara global.

BAB III METODE PENELITIAN

Gambar 3.1 Diagram Blok Alat

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB IV HASIL DAN UJI COBA

Rancang Bangun Rangkaian AC to DC Full Converter Tiga Fasa dengan Harmonisa Rendah

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

MODUL PELATIHAN MIKROKONTROLLER UNTUK PEMULA DI SMK N I BANTUL OLEH: TIM PENGABDIAN MASYARAKAT JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

COS PHI (COS φ) METER

Robot Light Follower With LCD Berbasis AtMega 8535

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB III PERANCANGAN. Mikrokontroler ATMEGA Telepon Selular User. Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem

II. KAJIAN PUSTAKA

Pulsa = Frekuensi * 60/20 ; atau Pulsa = frekuensi*30;

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Gambar blok diagram dari sistem kerja alat dapat dilihat pada Gambar 3.1

Perancangan dan Integrasi Sistem

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juli 2012 sampai dengan Januari 2013.

BAB IV HASIL PENELITIAN

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III PERANCANGAN ALAT SIMULASI PEGENDALI LAMPU JARAK JAUH DAN DEKAT PADA KENDARAAN SECARA OTOMATIS

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB III METODE PENELITIAN

ABSTRAK. Kata kunci : Sinyal analog, Motor servo, Mikrokontroler, LED RGB

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

BAB III PERANCANGAN SISTEM. untuk efisiensi energi listrik pada kehidupan sehari-hari. Perangkat input untuk

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN

KOREKTOR FAKTOR DAYA OTOMATIS PADA INSTALASI LISTRIK RUMAH TANGGA

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

BAB IV HASIL DAN UJI COBA

PENDAHULUAN Pada dasarnya setiap konsumen pasti menginginkan kenyamanan, khususnya dalam menggunakan fasilitas umum. Misalnya dalam menggunakan fasili

WIRELESS TELEMETERING KWH METER DIGITAL BERBASIS MIKROKONTROLER ABSTRAK

Transkripsi:

RANCANG BANGUN PERBAIKAN FAKTOR DAYA Setia Graha (1) (1) Staf Pengajar Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Banjarmasin Ringkasan Penggunaan beban-beban reaktif dalam suatu sistem tenaga listrik akan mengakibatkan menurunnya faktor daya (cos ϕ). Faktor daya yang buruk mengakibatkan konsumsi daya reaktif yang sangat besar. Pada industri, penggunaan daya reaktif ini akan dikenakan biaya jika faktor dayanya dibawah 0,85 sesuai standar yang telah ditetapkan PT. PLN (persero). Untuk mengurangi bahkan menghilangkan biaya pemakaian kvar tersebut dapat dilakukan melalui perbaikan faktor daya dengan pemasangan kapasitor dengan mengkompensasi beban-beban induktif. Kapasitor ini akan berfungsi sebagai sumber daya reaktif sehingga beban tidak lagi menyerap daya reaktif dari PLN. Dalam tugas akhir ini, dilakukan perhitungan kebutuhan daya reaktif yang dibutuhkan pada instalasi kelistrikan pada beban motor ac induksi 3 fase dan lampu TL dengan menggunakan metode kvar, dan perhitungan kapasitas kapasitor bank yang dibutuhkan. Pemasangan kapasitor untuk mengkompensasi beban-beban induktif pada instalasi kelistrikan mengakibatkan faktor daya (Cos ) akan meningkat menjadi unity sesuai dengan aturan yang ditetapkan oleh PLN. Sehingga tidak membayar biaya pemakaian kvar. Kata Kunci : Reaktif, Faktor Daya, Kapasitor 1. PENDAHULUAN Latar Belakang Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dewasa ini sangat pesat dalam hal ini khususnya dalam bidang industri perkembangan tersebut telah membawa kita menuju kearah kemajuan. Seperti Negara Indonesia ini industri sangat penting karena dalam rangka menuju menjadi Negara yang berkembang. Perkembangan dan kemajuan teknologi diberbagai bidang sangat dirasakan manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari terutama dalam bidang industri. Berbicara tentang masalah teknologi terutama dalam penerapannya di industri maka tak lepas dari masalah kelistrikan dan penyedia tenaga listrik. Penyediaan tenaga listrik meru-pakan hal yang sangat penting dalam suatu industri ini berfungsi sebagai penyaluran tegangan dan pembangkit tenaga listrik untuk pengoprasian mesin-mesin listrik juga sebagai penunjang suatu aktivitas kerja didalam suatu perusahaan dan industri tersebut. Negara yang sedang berkembang, seperti Indonesia peran industri sangat penting karena Indonesia sedang menuju negara industri, perkembangan dan kemajuan teknologi di berbagai bidang sangat dirasakan manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari terutama untuk keperluan industri. Berbicara masalah teknologi terutama bidang industri maka tak lepas dari masalah kelistrikan atau penyedia tenaga listrik. Penyediaan tenaga listrik merupakan hal yang sangat penting dalam perusahaan. Penyedia sumber tenaga listrik berfungsi sebagai penyaluran tegangan dan pembangkit tenaga listrik untuk pengoperasian mesin mesin listrik juga sebagai penunjang suatu aktivitas kerja di dalam suatu perusahaan tersebut. Karena pada sisi konsumen khususnya industri besar, banyak sekali penggunaan beban berupa motor maupun belitan (trafo) maka hal ini menyebabkan rendahnya faktor daya. Sehingga banyak membutuhkan daya reaktif. Jika tidak dilakukan upaya untuk supply otonomi, maka penyerapan atau pengambilan daya reaktif dari PLN akan cukup besar sehingga berdampak dengan adanya sanksi denda kvar. Mengingat akan pentingnya hal tersebut, maka seharusnya setiap perusahaan mempunyai sistem kapasitor bank yang bisa memberikan solusi permasalahan di atas. Dimana kapasitor bank bisa membangkitkan daya reaktif sehingga kebutuhan daya reaktif untuk mengoperasikan beban beban motor dan trafo (membangkitkan medan magnet) bisa di supply oleh kapasitor bank ini. Dengan dipasangnya kapasitor bank ini maka kebutuhan daya reaktif terhadap PLN jauh menurun, yang pada akhirnya hal ini bisa meningkatkan faktor daya.

2. DESAIN DAN PERENCANAAN Dalam membangun switch mode power supply dengan menggunakan boost converter sebagi PFC converter dibutuhkan komponen seperti gambar blok diagram dibawah ini. Gambar 1 Blog Diagram Sistem Sensor Tegangan Komponen tegangan adalah sensor tegangan yang berfungsi untuk menentukan tegangan listrik setiap saat. Hal ini diperlukan untuk mengukur tegangan setiap saat. Sensor tegangan ini dihasilkan berupa sinyal tidak sinusoidal dimana outputnya menjadi 5 Vdc. Tegangan ini diteruskan ke ADC mikrokontroler. Gambar 4 Input dan Output Pada Rangkaian Phasa Detector Gambar 2 Sensor Tegangan Zero crossing detector Zero crossing detector adalah rangkaian yang digunakan untuk mendeteksi gelombang sinus AC 220 Volt saat melewati titik nol. Seberangan titik nol yang dideteksi adalah peralihan dari positif menuju negatif dan peralihan negatif menuju positif. Gambar 5 Zero Crossing Perencanaan Sistem Dalam membuat rancang bangun perbaikan faktor daya dibutuhkan komponen seperti gambar blok diagram dibawah ini. Gambar 3 Rangkaian Zero Crossing Gambar 6 Blog Diagram Sistem

Data pengukuran dari 3 step Step 1 beban lampu TL = 10 Watt Cos θ = 0.8 Perhitungan kebutuhan Q dan C : Q = P (tanθ1-tanθ2) = 10 ( tan 66,42 -tan 11,48 ) = 10 (2,3-0,20) = 10.2,1 = 21 kvar Step 2 beban Motor induksi = 1100 watt Cos θ = 0,8 Tegangan (V) = 380 Vac Perhitungan kebutuhan Q dan C : Q = P (tanθ1-tanθ2) = 1100 ( tan 36,87 -tan 25,84 ) = 1100 (0,75-0,48) = 1100.0,27 = 297kVar Step 3 beban lampu TL dan Motor Induksi = 1130 Cos θ = 0,8 Tegangan (V) = 380 Vac Perhitungan kebutuhan Q dan C : Q = P (tanθ1-tanθ2) = 1130 ( tan 36,87 -tan 11,48 ) = 1130 (0,75-0,20) = 1130.0,55 = 621 kvar Didapat Didaapat data data sebagai berikut : : = 500 Watt Cos θ = 0.8 Tegangan (V) = 380 volt - Rangkaian beban lampu TL dan Motor Induksi Gambar 9 Rangkaian beban lampu TL dan Montor Induksi tanpa terhubung dengan kapasitor = 530 Watt Cos θ = 0.8 Tegangan (V) = 380 volt - Rangkaian sesudah menggunakan kapasitor - Rangkaian beban lampu TL Rangkaian Simulsi a. Rangkaian sebelum menggunakan kapasitor : - Rangkaian beban lampu TL Gambar 10. Rangkaian beban lampu terhubung dengan kapasitor Gambar 7. Rankaian beban lampu TL tanpa terhubung dengan kapasitor = 10 Watt Cos θ = 0.4 - Rangkaian beban Motor Induksi = 30 Watt Cos θ = 0.98 - Rangkaian beban Motor Induksi Gambar 8 Rangkaian beban Motor induksi tanpa terhubung dengan kapasitor Gambar 11. Rangkaian beban motor induksi terhubung dengan kapasitor

= 500 Watt Cos θ = 0.98 Tegangan (V) = 380 volt - Rangkaian beban lampu TL dan Motor Induksi Gambar 12. Rangkaian beban lampu dan motor induksi terhubung dengan Kapasitor = 530 Watt Cos θ = 0.98 3. PENGUJIAN DAN ANALISIS Pengujian sensor Dari pengujian rangkaiain sensor dan tegangan didapatkan bentuk gelombang sinus, dimana setiap fase dipasang rangkaian sensor tegangan dan arus yaitu untuk mengambil sinyal tegangan input tersebut agar bisa dibaca oleh rangkaian fase detector dengan memasang resistor pembagi tegangan yang dipasang secara parallel antara fase netral. Untuk mengambil sinyal arus digunakan hall effecth yang digelangkan dengan salah satu fasa pada bagian primernya dan sekundernya dipasang resistor secara parallel agar dapat menghasilkan tegangan yang dikehendaki. Sinyal ini yang nantinya masuk ke rangkaian fase detector. Output dari sensor tegangan yang dihasilkan sebesar 5.4 div dengan probe kali 1 dan Volt/div sebesar 2. dengan mengalikan ketiganya tegangan sebesar 10.8 volt. Pada sensor arus gelombang yang dihasilkan sebesar 1.8 div dengan probe kali dan 1 volt/div, tegangan dapat dihitung dengan mengalikan ketiganya dan hasilnya sebesar 1.8 volt. Rangkaian yang digunakan untuk sensor tegangan menggunakan 2 buah resistor, 4 buah dioda, dan 1 buah capasitor. Input tegangan adalah 220 Vac dan menghasilkan tengangan output 5 Vdc untuk masuk ke ADC mikrokontroler. Gambar 14 Rangkaian sensor tegangan Gambar 13. Flowchart main program Gambar 15. Gelombang output sensor tegangan

Berdasarkan hasil pengujian dapat diketahui bahwa sensor tegangan dapat bekerja secara optimal dengan nilai error relatif kecil. Pengujian Mikrokontroller Pada bagian ini, pengujian dilakukan untuk mengetahui baik atau tidak kinerja mikrokontroler mulai dari pengujian port masukan, keluaran hingga yang dibutuhkan untuk antarmuka sensor adalah komunikasi I 2 C pada mikrokontroler ATMega8535. Pengujian minimum sistem digunakan untuk mengetahui apakah mikrokontroler ATMega 8535 bekerja dengan baik. Pengujian dilaku-kan dengan rangkaian osilator kristal dan port masukan keluaran yang dimiliki oleh mikro-kontroler ATMega 8535. Gambar 16 menunjukkan rangkaian minimum system ATMega16. Peralatan yang digunakan untuk pengujian ini antara lain : 1. Rangkaian minimum system mikrokontroler 2. DC Power Supply 5 Volt 3. Modul LED 4. Kabel penghubung 5. Seperangkat downloader AVR ATMega 8535 6. Seperangkat PC beserta software cvavr C Compiler void kiri() unsigned char a=0x7f; int i; for(i=0;i<8;i++) a=((a<<1) (a>>7)); // instruksi geser bit PORTA=a; delay(200); // *** program utama void main(void) PORTA=0x00; DDRA=0xFF; while (1) kiri(); Setelah listing program di-download ke mikrokontroler, maka tampilan LED pada port A akan menyala secara berjalan. Dari hasil tersebut dapat dianalisa bahwa minimum system dan port mikrokontroler ATMega 8535 dapat berfungsi dengan baik dan dapat diisi. Pengujian tampilan data ke LCD Pada pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah LCD masih berfungsi dengan baik atau tidak. Cara pengujian seperti pada program dibawah ini. #include <mega8535.h> Gambar 16. Minimum Sistem Mikrokontroler Adapun listing program dari pengujian mikrokontroler dengan indikator modul LED adalah : #include <mega8535.h> void delay(int n) int i; for(i=0;i<n;i++) int b; for(b=0;b<=150;i++); // Alphanumeric LCD Module functions #asm.equ lcd_port=0x18 ;PORTB #endasm #include <lcd.h> lcd_init(16); lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("abdus Samad"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("pens-its"); while (1) // Place your code here

Maka hasil dari listing dari program diatas seperti gambar dibawah Gambar 17. Pengujian tampilan LCD Pengujian Keseluruhan Sistem Pada tahap akhir, dilakukan penggabungan dari sub bagian diatas, sekaligus mengetahui sejauh mana alat ukur yang dirancang bekerja dengan baik atau tidak. 4. PENUTUP Kesimpulan Setelah melalui beberapa proses perencanaan, pembuatan dan pengujian alat, simulasi, perhitungan serta dari data yang didapat dari perencanaan dan pembuatan alat, maka dapat disimpulkan: 1. Pada sistem ini perbaikan factor daya dapat mengurangi rugi-rugi daya pada sistem 2. Adanya peningkatan tegangan karena daya meningkat 3. Pemasangan kapasitor dapat memperbaiki kualitas arus listrik. 5. DAFTAR PUSTAKA 1. Harten P.Ven, Setiawan E., 1998, Instalasi Arus Kuat, Jilid I dan II, Penerbitan Bina Cipta Bandung. 2. Harten P.Ven, Setiawan E., 1998, Instalasi Arus Kuat, Jilid I dan II, Penerbitan Trimitra Mandiri. 3. Rahardjo, Yadi Yunus., Perbaikan Faktor Daya Motor Induksi 3 fase, Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir. 4. Riyono Y., 2002, Dasar Teknik Tenaga Listrik, Edisi Revisi, Penerbit Andi Yogyakarta. 5. Datasheet of ATmega16 8-bit Microcontroller with 16K Bytes InSystem Programmable Flash. 6. http://www.alldatasheet.com/datasheetpdf / pdf/78532/atmel/ ATMEGA16.pdf 7. http://www.fineprint.com 8. www.dunialistrik.com Gambar 18 Keseluruhan Sistem INT 2014