Menurunkan Susut dengan Memasang Kapasitor Tegangan Menengah

Pada artikel sebelumnya saya pernah membahas mengenai upaya menurunkan susut dengan cara menaikkan tegangan trafo Gardu Induk (GI). Bagi yang ingin membaca bisa lihat disini. Seperti pada isi artikel, ternyata menaikkan tegangan GI bisa menimbulkan dampak yang berbeda-beda bergantung pada jenis bebannya. Jika bebannya bersifat motorik, maka naiknya tegangan akan menyebabkan arus turun yang berpotensi menurunkan susut. Namun jika bebannya bersifat statik murni efeknya justru berkebalikan. Naiknya tegangan akan membuat arus juga ikut naik sehingga malah berpotensi menambah susut. Namun yang pasti, naiknya tegangan ini punya dampak positif bagi kualitas tegangan listrik yang dinikmati oleh pelanggan. Apalagi posisi wilayah Sidareja ada di ujung jaringan sehingga kebijakan ini akan sangat menguntungkan.

Ada cara lain yang bisa dipakai untuk menurunkan susut, yaitu memasang kapasitor di jaeingan tegangan menengah. Ini adalah proyek andalan kedua kami untuk menurunkan susut di wilayah Sidareja setelah sebelumnya kita melakukan pecah beban feeder LMS 05 yang sudah overload. Dari kegiatan itu kami berhasil menurunkan susut bulanan sebesar 1.53%, yaitu dari sebelumnya 12.31 % menjadi 10.78%.

Konsep dari pekerjaan pasang kapasitor ini sederhana, yaitu perbaikan power faktor. Seperti yang kita tahu bahwa PLN menyuplai daya total (S) untuk memenuhi kebutuhan daya aktif (P) dan daya reaktif (Q). Dengan memasang kapasitor, sebagian kebutuhan daya reaktif (Q) akan dikompensasi oleh kapasitor. Hal ini membuat jumlah daya reaktif yang dibutuhkan akan berkurang, sehingga jumlah daya total (S) yang harus disuplai oleh PLN juga berkurang.  Ilustrasi dari konsep tersebut ditampilkan dalam gambar di bawah ini:

                                          Gambar 1. Segitiga daya sebelum dipasang kapasitor

                                         Gambar 2. Segitiga daya setelah dipasang kapasitor

Dari kedua gambar di atas, dapat dilihat bahwa setelah dipasang kapasitor, vektor daya total (S)  lebih pendek daripada sebelum dipasang kapasitor. Hal ini menunjukkan besaran daya total (S) yang dibutuhkan lebih kecil.

Kegiatan ini sudah dilaksanakan di ULP Sidareja dan perbandingan hasil pembacaan keypoint sebelum dan sesudah dipasang kapasitor diperlihatkan pada gambar berikut:

Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa sebelum dipasang kapasitor, tegangan terendah adalah 15.3 kV dengan beban tertinggi di fasa R yaitu 150 Ampere. Setelah dipasang kapasitor, tegangan terendah naik sebesar 700 volt menjadi 16 kV. Sedangkan arusnya turun dari 150 Ampere menjadi 143 Ampere. Data ini diambil di hari yang sama (sama-sama hari Selasa tapi beda tanggal) di jam yang sama yaitu 19.30 WIB.

Kita juga bisa melakukan  analisa matematis mengenai pengaruh pemasangan kapasitor di jaringan tegangan menengah menggunakan aljabar kompleks. Berikut adalah contoh perhitungannya dengan besaran yang sedikit disederhanakan dari data aslinya.

Z1            = feeder MJG 06

Panjang    = 1000 Gawang

R+jXL     = 0.1344 + j 0.3158 ohm/km

Z2          = beban MJG 06

VLN      = 20000/ √3 volt

Beban    = 100 Ampere

Cos φ     = 0.85

XC = Kapasitor TM

Kapasitas = 300 kVAR

Tentukan

1. Berapa Arus yang mengalir pada feeder MJG 06 sebelum dipasang kapasitor dan setelah dipasng kapasitor

2. Berapa drop tegangan sebelum dipasang kapasitor dan setelah dipasang kapasitor

Mohon maaf pembahasan ditulis di kertas, karena perlu waktu agak lama untuk menyalinnya ke komputer. hehe.. :)

Page 1

Page 2

Dari hasil perhitungan di atas ada beberapa hal yang bisa kita simpulkan:

1. Kapasitor dapat digunakan untuk memperbaiki power faktor di jaringan, terbukti dari hasil perhitungan arus line (IL) sudut fasa setelah dipasang kapasitor lebih landai yaitu 27.38 derajat dibanding sebelum dipasang kapasitor yaitu 31.79 derajat. Sudut yang lebih landai ini menunjukkan arusnya lebih mengarah ke nilai resistif daripada sebelumnya. Ini menunjukkan power faktor yang lebih baik dari sebelumnya.

2. Selain sudat yang lebih landai, nilai magnitude arus setelah dipasang kapasitor juga lebih kecil. Saat sebelum dipasang kapasitor nilai arusnya adalah 100 Ampere, sedangkan setelah dipasang kapasitor nilai arusnya turun menjadi 95.72 Ampere

3. Arus yang lebih kecil ini menyebabkan drop tegangan di feeder Z1 juga lebih kecil.Saat sebelum dipasang kapasitor, tegangan drop dalah 1716 volt, sedangkan setelah dipasang kapasitor tegangan drop turun menjadi 1642.56 Volt. Tegangan drop yang semakin kecil ini membuat tegangan pelayanan di pelanggan (titik V) jadi lebih baik. Seperti yang kita tahu bahwa nilai tegangan di titik V = V sumber - V drop Z1.

Demikianlah sharing kali ini, semoga bermanfaat.