APAKAH KAPASITOR?
Kapasitor adalah alat/komponen yang digunakan untuk menghasilkan daya reaktif (KVAR) dalam jaringan listrik .
APAKAH MANFAAT KAPASITOR?
Dalam sistem arus kuat, kapasitor berfungsi untuk:
1. Menyumbang daya reaktif (KVAR)
2. Efektivitas penggunaan daya
Kapasitor akan menyuplai daya reaktif yang sebelumnya diambil dari sumber (PLN), sehingga arus ataupun daya semu (KVA) akan menjadi lebih kecil.
3. Perbaikan Faktor Daya/cos phi
Faktor daya (PF) adalah perbandingan antara daya aktif (KW) dan daya semu (KVA). Dengan pemakaian kapasitor, maka besarnya daya semu (KVA) akan berkurang sehingga nilai faktor daya akan semakin besar.
4. Menghindari denda KVARH dari PLN
PLN mensyaratkan bahwa cos phi minimal pelanggan adalah 0.85, artinya adalah pemakaian energi reaktif KVARH tidak boleh melebihi 0.62 kali pemakaian KWH. Jika melebihi maka akan dikenakan denda oleh PLN yang disebut denda KVARH.
5. Mengurangi rugi-rugi (losses) dalam jaringan
Dengan pemakaian kapasitor, arus yang lewat pada penghantar lebih kecil sehingga rugi-rugi karena penghantar (I2xR) juga akan berkurang.
APAKAH SATUAN DARI KAPASITOR?
Pada dasarnya satuan kapasitor adalah FARAD, yang menunjukkan besarnya nilai kapasitansi (C) dari kapasitor tersebut. Namun, kapasitor di pasaran yang biasa digunakan untuk keperluan koreksi faktor daya (Kapasitor Bank) satuan sudah dikonversi menjadi KVAR pada tegangan tertentu, misalnya 25KVAR/415V yang artinya kapasitor tersebut akan memberikan daya 25 KVAR jika diberi tegangan 415V.
Tujuannya adalah untuk memudahkan perhitungan kebutuhan kapasitor dalam installasi suatu pabrik/industri. sebagai contoh, Pabrik dengan daya langganan PLN 1000 KVA, maka kapasitor yang dibutuhkan adalah 600 KVAR (asumsi cos phi awal 0.8).
Konversi dari FARAD ke KVAR dihitung dengan persamaan:
Keterangan:
V : Tegangan Phasa to phasa (V)
f : Frekuensi jaringan listrik (Hz)
C : Capacitance (Farad)
Xc: Reaktansi Kapasitor (Ohm)
APAKAH ISI DARI KAPASITOR?
Kapasitor terdiri dari 3 bagian utama:
1. Casing
Casing merupakan bagian terluar/ pembungkus kapasitor. Umumnya terbuat dari Alumunium.
saat ini bentuk casing sudah mulai beralih, dari yang sebelumnya bentuk box menjadi bentuk tabung silindris.
2. Bahan Dielectric
dielectric merupakan inti dari capacitor. bagian inilah yang akan menyimpan muatan untuk menghasilkan daya reaktif.
3. Bahan isian.
Bahan isian ini berfungsi untuk mengginsulasi elektroda kapasitor dari oksigen, kelembapan dan pengaruh lingkungan lainnya. Saat ini trend penggunaan bahan dielektrik juga sudah mulai berubah dari resin/oil menjadi gas nitrogen, mengingat bahan isian gas mempunyai banyak kelebihan:
- bersifat inert sehingga ramah lingkungan
- berat lebih ringan
- tidak ada limbah berbahaya
- dapat dipasang pada posisi apapun.
Bahan Dielectric
Umumnya bahan dielectric terbuat dari lapisan tipis campuran antara Zinc dan Aluminium yang dimetalkan pada satu salah sisi Plastik Polipropilena Film dalam kondisi Vakum, dan kemudian digulung menjadi bentuk silinder.
BAGAIMANA SISTEM PENGAMAN KAPASITOR?
Pada umumnya kapasitor mempunyai sistem pengaman yang hampir sama, yaitu:
1. Perlindungan karena over voltage dan short circuit
Self Healing
Self Healing : Kemampuan bahan dielectric kapasitor untuk memperbaiki diri ketika ada fault.
Mekanisme self healing ini pada gambar diatas dapat dijelaskan sebagai berikut:
a. Fault/kegagalan terjadi
b. Pada saat fault terjadi, lapisan metal di sekitar fault menguap (evaporated) karena adanya kenaikan temperatur akibat busur api yang terbentuk antar elektroda
c. Bagian yang rusak akan hilang dalam beberapa mikroseconds dan terdorong terpisah karena tekanan yang muncul di tempat Fault, dan kapasitor akan tetap berfungsi.
2. Pengaman dari kontak yang tidak disengaja (accidental contact) terhadap bagian bertegangan
Untuk proteksi terhadap hal ini, terminal kapasitor dirancang memenuhi IP20 seperti dalam gambar berikut:
3. Proteksi terhadap overload atau kegagalan pada akhir lifetime kapasitor
Kapasitor dirancang mempunyai sistem proteksi berupa: Break Action Mechanism (BAM), yaitu sistem dimana kapasitor akan memutus supply listrik jika terjadi overload atau kegagalan dielectric.
Sistem ini dapat dijelaskan sebagai berikut:
