PEMBEBANAN DAN PERBAIKAN FAKTOR DAYA PADA SISTEM YANG DI SUPLAI 2 GENERATOR

A. TUJUAN PERCOBAAN 1. Mengerti dan memahami operasi MG - set (Motor Generator Set). 2. Menentukan regulasi tegangan alternator 3 fasa di bawah kondisi berbagai macam beban. 3. Mengerti dan memahami teknik memparalelkan 2 atau lebih generator AC 3 fasa 4. Mengerti dan memahami pengaruh dari berbagai macam beban terhadap generator 3 fasa. B. PERALATAN YANG DIGUNAKAN Hampden Power System Simulator C. DASAR TEORI Power System Simulator menggunakan 3 MG set untuk mensuplai daya ke beban. Oleh karena itu, penting sekali untuk mengerti dan memahami operasi dan karakteristik alternator 3 fasa tersebut. Di sini, tidak di bahas tentang teori motor listrik dan generator. Akan tetapi perhatian kita tertuju pada mempelajari operasi dan karakteristik alternator 3 fasa dengan Power System Simulator. Penggerak utama (prime mover) dari masing-masing MG set adalah motor DC. Alternator 3 fasa dari MG set adalah generator sinkron penguatan medan terpisah. Kontrol dari MG set terdiri dari : Sumber DC 125 Volt, untuk mencatu jangkar motor DC. Rheostat, yang terhubung seri dengan belitan medan motor DC. Sumber tegangan DC 0 18 Volt, untuk mencatu belitan medan generator. Saklar pemutus medan generator untuk masing-masing MG set. Kecepatan putar motor DC dapat di ubah-ubah melalui rheostat. Semakin cepat putaran motor DC, frekuensi gelombang tegangan keluaran generator semakin besar dan tegangan keluaran juga semakin besar. Begitu pula sebaliknya. Sumber tegangan DC 0 18 Volt digunakan untuk mencatu belitan medan generator sinkron. 1

Jika tegangan penguatan semakin besar, maka tegangan keluaran generator bertambah besar. Generator Ada 3 hal yang menyebabkan drop tegangan pada generator sinkron penguatan medan terpisah, yaitu : a. Resistansi jangkar ( Ra ) Resistansi jangkar / fasa Ra menyebabkan terjadinya tegangan jatuh ( kerugian tegangan )/ fasa I.Ra yang sefasa dengan arus jangkar. b. Reaktansi Bocor Jangkar Saat arus mengalir melalui penghantar jangkar , sebagian fluks yang terjadi tidak mengimbas pada jalur yang telah ditentukan. Hal seperti ini disebut Flukbocor. c. Reaksi Jangkar Adanya arus yang mengalir pada kumparan jangkar saat alternator dibebani akan menimbulkan fluks jangkar ( A ) yang berintegrasi dengan fluksi yang dihasilkan pada kumparan medan rotor ( F ), sehingga akan dihasilkan suatu fluksi resultan sebesar : R = F . A Interaksi antara kedua fluksi ini disebut reaksi jangkar.

Poin a dan b adalah dua faktor yang selalu menyebabkan drop tegangan. Sedangkan poin c, reaksi jangkar, dapat menyebabkan tegangan keluaran naik atau turun, tergantung pada power faktor beban. Drop tegangan adalah fungsi dari arus beban. Hal ini akan membawa dampak pada pengaturan tegangan, yaitu :

 Dengan power factor leading, tegangan akan naik dari kondisi tanpa beban ke beban penuh Dengan power factor lagging, tegangan akan turun dari kondisi tanpa beban ke beban penuh Pengaturan tegangan (dalam %) ditentukan dengan rumus : Pengaturan tegangan (%) = Keterangan : VNL = tegangan tanpa beban VFL = tegangan beban penuh Paralel Generator Ada dua metode sistem pembangkitan energi listrik, yaitu : a. Sistem pembangkitan tunggal. Kelemahan dari sistem ini adalah Generator akan terus memproduksi energi listrik sepanjang waktu bahkan ketika sistem daya memikul beban yang ringan Apabila generator gagal dalam bekerja, tidak ada daya cadangan yang dapat diberikan Jika suatu saat beban bertambah, sistem pembangkita energi listrik secara keseluruhan harus di-upgrade. Karena kelemahan-kelemahan di atas, sistem ini tidak banyak dipakai. b. Sistem pembangkitan dengan cara memparalelkan dua generator atau lebih melalui sistem transmisi tegangan tinggi, yang disebut grid. Walaupun demikian timbul masalah-masalah, yaitu : Tegangan, frekuensi dan sinkronnya fasa dari masing-masing generator harus sama Pengamanan grid dan stasiun pembangkitan dari gangguan pada generator maupun saluran transmisi juga harus mendapat perhatian Harus diperhitungkan masalah produksi energi dan pemeliharaan berkala untuk operasi ekonomis sistem daya yang berkelanjutan.

Yang dimaksud dengan kerja pararel adalah pengoperasian beberapa buah generator secara bersama-sama, dimana output dari genset yang sedang beroperasi tersebut disalurkan ke beban melalui rel yang sama (common busbar sistem). Sedangkan yang dimaksud dengan sinkronisasi adalah memasukkan satu generator untuk kerja pararel yang lain. Seringkali sistem dimana generator yang akan dihubungkan sudah mempunyai begitu banyak generator dan beban yang terpasang, sehingga berapapun juga daya yang diberikan oleh generator yang baru masuk tidak mempengaruhi tegangan dan frekuensi dari sistem. Hal ini yang disebut generator terhubung pada sistem yang kuat sekali. Adapun tujuan utama dari pelaksanaan kerja pararel ini adalah sebagai berikut : a. Penambahan daya, jika genset yang terpasang tidak mampu menanggung pertambahan beban listrik. dengan kerja pararel dapat diatasi. b. Kontuinitas. jika ada gangguan dari sumber listrik PLN. maka beban akan tetap mendapatkan suplai listrik
c. Efisiensi, efisiensi maksimum dari generator dapat tercapai jika generator

mengirim beban puncak. generator dapat dioperasikan pararel dengan Generator yang lain. Memparalelkan generator AC jauh lebih rumit dari pada generator DC. Persyaratan utama untuk memparalelkan generator DC hanyalah pada tegangan dan polaritasnya saja. Sedangkan untuk generator AC harus dipertimbangkan masalah tegangan, bentuk gelombang, perputaran fasa (phase rotation) dan sinkronisasi fasa (phase sinchonization). Dalam sistem utilitas, bentuk gelombang dan rotasi fasa dirancang konstan sehingga perhatian ditujukan pada tegangan, frekuensi dan sinkronisasi fasa (power factor dan daya juga harus diperhatikan untuk memonitor efisiensi daya dan masalah ekonomi). Untuk mengukur tegangan dan frekuensi sistem digunakan volt meter dan frekuensi meter. Sinkronisasi fasa dapat dimonitor dengan synchroscope atau dengan lampu fasa (phasing lamps). Pada dasarnya synchroscope adalah sebuah motor dengan statornya dicatu oleh generator yang akan diparalelkan (incoming generator) sedangkan rotornya dicatu oleh generator yang sedang berjalan (running generator). 4

Kecepatan putar dari motor (synchroscope) tersebut ditentukan oleh perbedaan frekuensi antara kedua generator itu. Apabila kedua generator mempunyai frekuensi yang sama, maka synchroscope akan berhenti berputar. Untuk sinkronisasi fasa dengan lampu fasa (phasing lamps) pada prinsipnya juga sama. Lampu fasa (phasing lamps) dipasang seri di antara 3 saluran (fasa R, S dan T) dua generator untuk fasa fasa yang sama. Apabila kedua generator mempunyai frekuensi yang berbeda, maka lampu fasa (phasing lamps) akan berkedip-kedip. Apabila telah memiliki frekuensi yang sama, maka lampu fasa (phasing lamps) tidak menyala (untuk lampu sinkronisasi fasa hubungan gelap). Langkahlangkah yang perlu diperhatikan dalam memparalelkan generator 3 fasa dengan bus (jala-jala PLN) adalah sebagai berikut : Tegangan efektif saluran generator disesuaikan dengan tegangan efektif saluran dari bus. Kecepatan rotor generator dibuat sedemikian rupa sehingga frekuensinya sama dengan frekuensi bus. Urutan fasa dicek dengan menggunakan indikator urutaan fasa atau dengan menggunakan lampu. Frekuensi generator dibandingkan dengan frekuensi bus dengan menggunakan synchrosacope atau lampu fasa (phasing lamps). Apabila frekuensinya lebih tinggi maka kecepatan putar prime mover diturunkan. Dan begitu sebaliknya, apabila frekuensi generator lebih rendah daripada frekuensi bus, maka kecepatan putar prime mover dinaikkan. Apabila telah diketahui bahwa tegangan dan frekuensinya benar-benar sama maka generator siap untuk bekerja paralel. Apabila dua generator telah bekerja paralel, maka Frekuensi sistem secara keseluruhan dapat dinaikkan atau diturunkan dengan menambah atau mengurangi kecepatan prime mover masing-masing generator secara serentak (simultan).

 Tegangan sistem secara keseluruhan dapat dinaikkan atau diturunkan dengan menaikkan atau menurunkan tegangan pengeksitasi medan masing-masing generator. Perbaikan Faktor Daya Sebagian besar masalah faktor daya disebabkan oleh beban induktif,seperti motor dan transformer induksi.salah satu metode yang digunakkan untuk meningkatkan faktor daya dari rangkaian jenis ini adalah dengan menghubungkan kapasitor secara parallel dengan beban.(lihat gambar).
I total

IC
LOAD

Gambar Menghubungkan Kapasitor untuk meningkatkan faktor daya. Dengan cara ini IL tetap sama dan setiap beban bekerja pada faktor dayanya sendiri, tetapi faktor daya keseluruhan pada rangkaian yang dikombinasikan akan meningkat. Kapasitor murni merupakan beban yang bekerja pada faktor daya yang mendahului dan ketika dihubungkan ke beban induktif,cenderung melawan efek ketertinggalan induktansi tetapi tanpa menghabiskan daya apapun.

D. PROSEDUR PERCOBAAN Persiapan 1. Hidupkan (ON) CB catu daya peralatan Hampden Power System Simulator. 2. Hidupkan (ON) generator 2 sebagai generator referensi. 3. Masukkan prime mover generator 2 sebagai pemanasan dengan langkah di bawah ini : Hidupkan CB prime mover. Hidupkan switch control generator 2. 6

 Masukkan prime mover selama 3 detik. 4. Masukkan eksitasi generator 2 dengan langkah di bawah ini : Hidupkan CB eksitasi. Naikkan eksitasi hingga mencapai tegangan sebesar 320 V. Naikkan prim mover hingga frekuensi 50 Hz. 5. Masukkan beban Station Service (SS) pada generator 1 dengan menghidupkan (ON) DS pada jalur yang dipilih terlebih dahulu baru menghidupkan (ON) CB beban SS. 6. Cek tegangan dan frekuensi pada generator 1 dengan melihat voltmeter dan frekuensimeter yang terdapat pada simulator. 7. Atur tegangan dan frekuensi generator 2 dengan nilai 320 V dan 50 Hz apabila nilainya berubah, jaga konstan pada nilai tersebut. 8. Putar saklar synchronouscope dari generator 2 ke posisi running dan putar saklar synchronouscope dari generator 1 ke posisi incoming. 9. Arahkan selector switch frekuensimeter dan voltmeter ke generator 1. 10.Hidupkan (ON) generator 1. 11.Masukkan prime mover generator 1 sebagai pemanasan dengan langkah di bawah ini : Hidupkan CB prime mover. Hidupkan switch control generator 1. Masukkan prime mover selama 3 detik. 12.Masukkan eksitasi generator 1 dengan langkah di bawah ini : Hidupkan CB eksitasi. Naikkan eksitasi hingga mencapai tegangan sebesar 320 V. Naikkan prim mover hingga frekuensi 50 Hz. Paralel Generator 1. Setelah generator 1 dimasukkan, amati lampu sinkronisasi dan jarum synchronouscope. Apabila lampu sinkronisasi masih berkedip-kedip dan jarum synchronouscope masih berputar, maka kedua generator belum sinkron. 2. Atur generator 1 hingga lampu sinkronisasi tidak berkedip dan jarum synchronouscope berhenti berputar. Jaga konstan tegangan dan frekuensi

kedua generator, maka kedua generator siap diparalelkan dengan menutup saklar isolasi saluran. 3. Tetap pertahankan tegangan keluaran dan aturlah power factor untuk tetap dalam kondisi lagging. Isikan data tegangan, arus, daya, frekuensi dan power factor kedua generator pada table 1. 4. Masukkan beban agricultural dan residential secara bergantian atau bersamaan sesuai dengan tabel dan catat hasilnya pada tabel 1. Perbaikan Faktor Daya 1. Jika percobaan paralel generator telah selesai dibebani dengan beban agricultural dan residential sesuai dengan tabel 1, maka sekarang paralel generator akan dibebani dengan beban industrial. 2. Lepaskan beban residential dan agricultural, namun beban station service tetap terpasang. 3. Masukkan beban industrial sesuai dengan tabel. 4. Tetap pertahankan tegangan keluaran dan aturlah power factor untuk tetap dalam kondisi lagging. Isikan data pengukuran pada table 2. 5. Kemudian ambil alihkan semua beban ke generator 2. Pertahankan tegangan dan frekuensi tetap konstan. Juga pertahankan power factor-nya tetap lagging. Ketika generator 1 tidak lagi menghasilkan daya watt, buka saklar isolasi saluran. Dan matikan generator 1. 6. Hilangkan beban dari sistem. Atur kembali generator tetap mempunyai tegangan 320V, 50 Hz. Matikan generator 2. 7. Untuk mematikan generator : Lepaskan semua beban dan matikan saklar isolasi saluran Turunkan tegangan pengeksitasi medan generator sampai 0 volt. Matikan saklar pemutus medan. Turunkan kecepatan putar motor DC. Matikan motor DC dengan mematikan CB pencatu tegangan DC 125 V.

E. DATA HASIL PERCOBAAN a. Beban Station Service dan Agriculture, Resindential Beban SS SS+AG SS+RS1 SS+RS1+RS2 SS+AG+RS1 SS+AG+RS1+RS2 SS+AG+RS1+RS2+RS3 Tegangan (V) G1 325 325 325 325 325 325 325 G2 325 325 325 325 325 325 325 Arus (A) G1 0,03 0,13 0,2 0,22 0,32 0,32 0,32 G2 0,12 0,25 0,36 0,36 0,46 0,48 0,48 Frekuensi (Hz) G1 50 50 50 50 50 50 50 G2 50 50 50 50 50 50 50

BEBAN SS SS+AG SS+RS1 SS+RS1+RS2 SS+AG+RS1 SS+AG+RS1+RS2 SS+AG+RS1+RS2+RS3 b. Beban Industrial Beban R1 + XL1 R2 + XL2 R3 + XL3 R1 + XL1 + XC1 R2 + XL2 + XC2 R3 + XL3 + XC3

Daya (kW) G1 0 0,05 0,05 0,1 0,11 0,17 0,22 G2 0,09 0,15 0,16 0,22 0,22 0,28 0,33 G1

Power Faktor G2 0,99 (Lag) 0,99 (Lag) 0,89 (Lag) 0,91 (Lag) 0,96 (Lag) 0,94 (Lag) 0,96 (Lag) 1 (UP) 0,99 (Lag) 0,92 (Lag) 0,91 (Lag) 0,92 (Lag) 0,96 (Lag) 0,96 (Lag)

Tegangan (V) 172 171 165 174 171 168

Arus (A) 0,25 0,5 1 0,21 0,45 0,97

Power Faktor 0,93 (Lag) 0,84 (Lag) 0,83 (Lag) 1 (UP) 1 (UP) 0,96 (Lag)

Keterangan : R1

= 1000 ohm 9

R2 R3 XL1 XL2 XL3 XC1 XC2 XC3

= 500 ohm = 250 ohm = 600 ohm = 300 ohm = 150 ohm = 2650 ohm = 1325 ohm = 1325 ohm

F. ANALISA DAN PEMBAHASAN a. Beban Station Service dan Agriculture, Resindential Dari tabel percobaan diatas dapat dilihat nilai tegangan (V) dan nilai frekuensi (f) adalah konstan yaitu masing masing 325 V dan 50 Hz. Batas atas dan batas bawah untuk nilai kesalahan dari tegangan dan frekuensi adalah 5%, jika melebihi batasan generator bisa dikatakan tidak memenuhi persyaratan paralel lagi. Nilai tegangan dan frekuensi dibuat konstan dikarenakan keduanya merupakan syarat dari paralel generator seperti yang telah dijelaskan di bab III. Dasar teori yang menyatakan bahwa syarat paralel generator adalah kedua generator harus memiliki nilai tegangan dan frekuensi yang sama yang harus dijaga konstan selama paralel generator berlangsung. Jika tidak, paralel generator akan gagal. Pada tabel arus bisa dilihat kalau nilainya semakin meningkat, seiring penambahan beban hal ini terjadi sesuai dengan rumus P = V x I dengan tegangan konstan (325 V) dan frekuensi konstan (50 hertz) yaitu semakin bertambahnya beban maka nilai arus juga akan semakin bertambah. Sebagai contohnya pada pembebanan Station Service nilai arus pada generator 1 dan 2 masing masing adalah 0,03 A dan 0,12 A, dengan penambahan beban Agriculture maka nilai arusnya meningkat yaitu 0,13 A dan 0,25 A. Nilai untuk daya juga sama dengan arus yaitu semakin meningkat, sesuai dengan rumus diatas dengan semakin meningkatnya nilai arus maka nilai daya juga semakin meningkat dengan nilai tegangan yang konstan. Sebagai contoh dapat dilihat nilai untuk generator 1 dan 2 pada pembebanan Station Service, Residential 1, Residential 2 adalah 0,17 kW dan 0,28 kW yang meningkat dengan penambahan beban Residential 3 menjadi 0,22 kW dan 0,33 kW. Nilai arus dan daya cenderung lebih besar nilainya pada 10

generator 2 karena generator 2 merupakan generator referensi atau generator utama yang diparalelkan dengan generator 1, selain itu generator 2 sudah dibebani terlebih dahulu sebelum diparalelkan dengan generator 1. Untuk nilai power faktor adalah lagging, hal ini disebabkan karena beban memerlukan supply VAR, maka dari itu generator mensupply VAR ke beban dan menjadikan power faktor bernilai lagging. Power faktor generator 1 dan generator 2 cenderung berimpitan karena kedua generator saling menyeimbangkan dikarenakan kedua generator sudah disinkronkan.

b. Beban Industrial Pada tabel percobaan kedua ini, kita bisa melihat nilai percobaan pada tabel tersebut yaitu perbedaan sebelum dimasukkan kapasitor dan sesudah dimasukkan kapasitor. Dari tabel percobaan tersebut diatas dapat kita lihat bahwa sebelum dimasukkan kapasitor tegangan semakin menurun dan berakibat nilai power faktornya menurun sedangkan nilai arus menjadi naik. Setelah dimasukkan kapasitor dengan tegangan yang hampir sama membuat nilai power faktornya meningkat dan arus menjadi turun. Terlihat bahwa sebelum penambahan kapasitor, sistem tidak terlalu jelek, tetapi setelah penambahan kapasitor menjadikan sistem lebih baik dari sebelumnya. Sebagai contohnya dari tabel diatas nilai arus, tegangan dan power faktor sebelum dimasukkan kapasitor adalah 0,25 A, 172 V dan 0,93 lagging, sedangkan setelah dimasukkan kapasitor nilai arus turun menjadi 0,21 A yang menyebabkan nilai tegangan dan power faktor meningkat yaitu 174 V dan 1 Unity Power Faktor. G. PERTANYAAN DAN JAWABAN Pertanyaan 1. Bagaimana pengaruh perubahan beban terhadap generator? Gambar grafik fungsi I dari tabel percobaan pertama! 2. Jelaskan pengaruh perubahan eksitasi terhadap Pf, Frekuensi, Arus, Kw, dan V generator, buktikan dengan rumus! 3. Jelaskan secara singkat metode penyingkronan fasa dengan lampu phasa (phasing lamp) dengan menggambar rangkaian! 11

4. Jelaskan bagaimana memperbaiki jatuh tegangan pada sistem tenaga listrik! 5. Jelaskan pengaruh power factor terhadap tegangan sistem! Jawaban 1. Perubahan beban berpengaruh pada nilai arus, daya dan tegangan, yaitu apabila beban bertambah maka nilai arus akan meningkat dan nilai daya juga akan meningkat, sedangkan untuk tegangan disini dibuat konstan sebagai syarat paralel generator yaitu 325V.

T e g a n g a n Arus

2. Pengaruh perubahan arus medan eksitasi terhadap arus pembangkitan generator Perubahan di dalam arus medan dc yang mengalir melalui lilitan medan pada rotor dari generator sinkron menyebabkan perubahan pada faktor daya ketika generator bekerja. Kemampuan untuk berubah faktor daya oleh sebab pengubahan keadaan eksitasi ini merupakan karakteristik yang sangat penting dari generator sinkron. Pengoperasian generator sinkron pada kecepatan rotasi putar yang konstan akan membutuhkan resultan fluksi yang konstan supaya tegangan yang dihasilkan cenderung konstan. Baik sumber dc dan dan putaran rotor bekerja sama untuk menghasilkan resultan fluks yang konstan ini. Berikut ini yang merupakan diagram fasor dari arus dan tegangan yang terjadi ketika generator sinkron beroperasi.

12

Daya yang dicatu oleh generator akan bernilai konstan jika (E2 /Xt) sin tetap konstan, sehingga perubahan pada E maka sin harus berubah sejauh menjaga (E2 /Xt) sin tetap konstan, sehingga daerah dari fasor-fasor keluarga E (E1, E2, E3) harus berada pada jalur garis yang terputus-putus. Lebih jauh, proyeksi fasor I pada fasor E harus tetap konstan. Keadaan eksitasi berlebih (over excitation) Ketika tegangan eksitasi sebesar E1 , maka arus medan eksitasi menghasilkan terlalu banyak fluks /over-excitation. Fasor arus mengasumsikan posisi I1 yang sedemikian sehingga ketika fasor j I1 Xt ditambahkan kepada fasor E1 akan memberikan tegangan terminal E. Hal ini menjadikan arus reaktif yang mendahului E1/leading dialirkan dan berlaku untuk mengurangi kemagnetan (demagnetisasi) medan fluks untuk menambah kebutuhan tegangan terminal. Keadaan setimbang (balanced excitation) Jika eksitasi dikurangi sedemikian hingga tegangan eksitasi menjadi E2 , maka tidak terjadi kelebihan fluks yang dihasilkan oleh lilitan medan, sehingga arus keluaran ac dari generator tidak memiliki komponen reaktif , faktor daya adalah satu dan arus keluaran adalah I2 .

13

Keadaan eksitasi rendah (under excitation) Ketika tegangan eksitasi adalah E3 maka motor berada pada keadaan eksitasi-rendah (under-excitation) . Arus keluaran pada keadaan ini diasumsikan pada posisi I3 dan faktor daya adalah lagging atau arus tertinggal dari tegangan. Keadaan arus I3 yang tertinggal ini mempunyai efek magnetisasi yang membantu membentuk fluks celahudara seperti yang dibutuhkan oleh tegangan terminal E.

Hubungan kualitatif antara arus dc lilitan medan terhadap eksitasi generator sinkron. Arus eksitasi generator dipengaruhi pula oleh arus lilitan medan dc dari jangkar rotor.

Berikut rumus untuk pembuktian bahwa perubahan arus eksitasi terhadap pf, f, I, kW, dan V generator : E = -N E = 4,44 f.N. E = 4,44 = C.n. Ea = Ia(Ra +jXs) + Va Va = Ea Ia(Ra +jXs) Va = C.n. Ia(Ra +jXs) 3. Pada saat proses penyinkronan generator apabila terjadi beda arah sudut fasa maka lampu phasa akan berkedip terus menerus yang menandakan dua generator belum pada posisi sinkron dan generator tidak boleh disinkronkan pada kondisi ini karena syarat-syarat pemaralelannya belum terpenuhi. Sedangkan lampu phasa akan mati atau hidup terus menerus ketika kondisi kedua generator beda arah sudut fasanya sama, dimana hal tersebut menandakan kedua generator sudah pada posisi siap untuk disinkronkan. 14 . N.

Gambar Rangkaian Phasing Lamps 4. Ada beberapa cara yang bisa dilakukan untuk memperbaiki jatuh tegangan pada sistem tenaga listrik, yaitu : Perubahan tap changer transformator Kita dapat menggunakkan tap changer transformer untuk memperoleh out put tegangan yang tetap, dan bisa mengurangi jatuh tegangan pada sistem tenaga listrik Memperbesar nilai out put daya reaktif pada generator Ini dilakukan jika tidak terdapat tap changer, untuk itu pola perbaikkannya adalah dengan memperbesar nilai out put daya reaktif generator pembangkit yang ada agar saat penyaluran daya jatuh tegangannya dapat dikurangi. Penambahan kapasitor bank Kapasitor bank adalah komponen yang dapat memebantu untuk menambahkan daya reaktif pada sistem, dimana dengan menambahkan daya reaktif ke sistem dapat memperbaiki (menurunkan) nilai arus pada sistem sehingga dengan turunnya nilai arus dapat meningkatkan nilai tegangan dan dapat membantu mengurangi jatuh tegangan. 5. Pengaruh Power Faktor disini ada dua, yaitu a. Pengaruh Power Faktor Generator terhadap tegangan sistem : 15

Jika Power Faktor lagging maka generator akan menyuplai VAR ke sistem Jika Power Faktor generator leading maka generator akan menyerap VAR dari sistem Jika Power Faktor generator unity maka generator tidak akan mensuplai atau menyerap VAR, kondisi ini yang tidak boleh terjadi

b. Pengaruh Power Faktor beban terhadap tegangan sistem : Jika Power Faktor beban unity maka menunjukkan beban seimbang atau daya aktif sama dengan daya reaktif Jika Power Faktor beban lagging maka menunjukkan beban bersifat induktif sehingga terjadi drop pada nilai tegangan Jika Power Faktor beban leading maka menunjukkan beban bersifat kapasitif sehingga terjadi peningkatan pada nilai tegangan H. KESIMPULAN Dari analisa hasil percobaan diatas dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. Dengan nilai tegangan (325 V) dan frekuensi (50 Hz) yang konstan ketika ada penambahan beban pada sistem maka : a. Nilai arus juga meningkat sebanding dengan penambahan beban b. Nilai daya juga meningkat karena nilai arus meningkat, sesuai rumus : P=VxI c. Nilai faktor daya akan lagging, karena sistem menyuplai VAR ke beban menyebabkan nilai faktor daya lagging. 2. Dengan penambahan kapasitor ke sistem dapat membuat : a. Nilai arus semakin menurun dari nilai sebelumnya tanpa adanya kapasitor b. Nilai tegangan semakin meningkat karena nilai arus menurun, sesuai dengan rumus : P = V x I c. Nilai faktor daya meningkat mendekati unity power faktor

I. SIMULASI 1. Tugas simulasi 1, Beban yang disimulasikan : 16

SS AG RS1 RS2 RS3 R1 R2 R3

: 5 MW / 3 MVAR : 15 MW / 10 MVAR : 25 MW / 15 MVAR : 30 MW / 20 MVAR : 40 MW / 20 MVAR : 1000 ; XL : 600 = 30 MW / 15 MVAR : 500 ; XL : 250 ; XL : 300 = 32 MW / 18 MVAR : 150 = 35 MW / 20 MVAR

XC1 : 2650 ( 11,55 MVAR) XC2 : 1325 (23,11 MVAR) XC3 : 1325 (23,11 MVAR) 2. Hasil dari simulasi dengan menggunakan Power World sebagai berikut : a. Beban Station Service, Agriculture dan Residential

Beban SS (Station Service) : 5 MW / 3 MVAR

Beban SS (Station Service) : 5 MW / 3 MVAR ; AG (Agriculture) : 15 MW / 10 MVAR

17

Beban SS (Station Service) : 5 MW / 3 MVAR ; RS1 (Residential) : 25 MW / 15 MVAR

Beban SS (Station Service) : 5 MW / 3 MVAR ; RS1 (Residential) : 25 MW / 15 MVAR ; RS2 (Residential) : 30 MW / 20 MVAR

18

Beban SS (Station Service) : 5 MW / 3 MVAR ; AG (Agriculture) : 15 MW / 10 MVAR ; RS1 (Residential) : 25 MW / 15 MVAR

19

Beban SS (Station Service) : 5 MW / 3 MVAR ; AG (Agriculture) : 15 MW / 10 MVAR ; RS1 (Residential) : 25 MW / 15 MVAR ; RS2 (Residential) : 30 MW / 20 MVAR

Beban SS (Station Service) : 5 MW / 3 MVAR ; AG (Agriculture) : 15 MW / 10 MVAR ; RS1 (Residential) : 25 MW / 15 MVAR ; RS2 (Residential) : 30 MW / 20 MVAR ; RS3 (Residential) : 40 MW / 20 MVAR

20

Tabel hasil simulasi untuk beban Station Service, Agriculture dan Residential

BEBAN SS SS+AG SS+RS1 SS+RS1+RS2 SS+AG+RS1 SS+AG+RS1+RS2 SS+AG+RS1+RS2+RS3

ARUS (A) G1 0.8503 16.9725 27.2664 62.2593 43.7797 79.2752 127.3496 G2 0.8604 15.5717 25.8145 60.9022 42.3687 77.9219 126.0302

TEGANGAN (Kv) G1 325 325 325 325 325 325 325 G2 325 325 325 325 325 325 325

PF G1 1 0.8356 Lag 0.8461 Lag 0.798 Lag 0.8307 Lag 0.7947 Lag 0.7736 Lag G2 1 0.8004 Lag 0.8272 Lag 0.7885 Lag 0.8184 Lag 0.7872 Lag 0.7688 Lag G1 0.48 7.98 12.98 27.97 20.47 35.47 55.46

DAYA (MW) G2 0.48 7.02 12.02 27.03 19.52 34.53 54.54

b. Beban Industrial 21

Kapasitor 1

= 11.55 MVAR

Kapasitor 2/3 = 23.11 MVAR

Beban Industrial : R1 / XL1 (30 MW / 15 MVAR)

Beban Industrial : R2 / XL2 (32 MW / 18 MVAR)

22

Beban Industrial : R3 / XL3 (35 MW / 20 MVAR)

Beban Industrial R1/ XL1 (30 MW / 15 MVAR) ; XC1 (11.55 MVAR)

23

Beban Industrial : R2 / XL2 (32 MW / 18 MVAR) ; XC2 (23.11 MVAR)

Beban Industrial : R3 / XL3 (35 MW / 20 MVAR) ; XC3 (23.11 MVAR)

Tabel hasil simulasi untuk beban Industrial BEBAN R1+XL1 R2+XL2 R3+XL3 R1+XL1+XC1 R2+XL2+XC2 R3+XL3+XC3 TEGANGAN (KV) 171.5 169.75 169.75 173.25 176.75 175 ARUS (A) 61.0497 67.1613 74.0074 54.0401 57.2121 62.2129 POWER FAKTOR 0.8802 Lag 0.8549 Lag 0.8490 Lag 0.9884 Lag 0.9919 Lag 0.9985 Lag

24