Daya energi dan faktor daya Disusun Oleh Dhea

Daya, energi dan faktor daya Disusun Oleh : Dhea Riana Putri 2283170011 Pendidikan Teknik Elektro

INTRODUCTION Perkenalkan nama Saya Dhea Riana Putri Saat ini saya sedang kuliah di Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, program studi Pendidikan Teknik Elektro. Saya harap kalian bisa menerima materi ini dengan baik

“Hiduplah seakan-akan kau akan mati besok. Belajarlah seakan kau akan hidup selamanya” —Mahatma Gandhi

TABLE OF CONTENTS 01 02 Daya Energi 03 Faktor Daya 04 Quiz

TOPIC 1 : DAYA

Pengertian daya Dalam sistem tenaga listrik, daya merupakan jumlah energi yang digunakan untuk melakukan kerja atau usaha. Daya listrik biasanya dinyatakan dalam satuan Watt.

Rumus daya : P=Vx. I P = Volt x Ampere x Cos φ P = Watt di mana : P= Daya (Watt atau W) W= Usaha (Joule atau J) T= Waktu (second atau s) V = Tegangan (Volt atau V) I = Arus Listrik (Ampere atau A)

Cara cepat mengingat rumus

Klasifikasi daya listrik Daya nyata merupakan daya listrik yang digunakan untuk keperluan menggerakkan mesin-mesin listrik atau peralatan lainnya. Daya Semu Daya Reaktif Daya semu juga dapat diartikan sebagai daya yang dihasilkan oleh perkalian antara tegangan rms dan arus rms dalam suatu jaringan Daya reaktif adalah jumlah daya yang diperlukan untuk pembentukan medan magnet.

Klasifikasi daya listrik Daya nyata (p) Line to netral / 1 fasa P = V x I x Cos φ Line to line/ 3 fasa P = 3. VL. IL. Cos φ Daya semu (s) Line to netral/ 1 fasa S=Vx. I Line to line/ 3 fasa S = √ 3 x V x I Keterangan: P = Daya Nyata (Watt) V = Tegangan (Volt) I = Arus (Ampere) Cos φ = Faktor Daya reaktif (q) Line to netral/ 1 fasa Q = V x I x Sin φ Line to line/ 3 fasa Q = 3. VL. IL. Sin φ

SEGITIGA DAYA Pengertian suatu hubungan antara daya nyata, daya semu, dan daya reaktif, yang dapat dilihat hubungannya Rumus 3 Q = S x Sin Ø Rumus 1 P= S x Cos Ø (Watt) Rumus 2 S= √(P 2 + Q 2) (VAR)

TOPIC 2 : ENERGI LISTRIK ?

Pengertian Energi Listrik Energi listrik merupakan suatu energi yang berasal dari muatan listrik yang menimbulkan medan listrik statis atau bergeraknya elektron pada konduktor ( pengantar listrik ) atau ion ( positif atau negatif ) pada zat cair atau gas. W = Q x V dengan Q = I x t Keterangan : W = Energi listrik (Joule) Q = Muatan listrik (Coulomb) V = Beda potensial (Volt) For Your Information besarnya suatu energi listrik tergantung pada muatan, beda potensial, arus listrik, hambatan, dan waktu. Semakin besar muatan, kuat arus, beda potensial dan waktu, semakin besar pula sebuah energinya. Sedang untuk hambatan, semakin besar hambatan, energinya semakin kecil. Rumus Energi Listrik

DID YOU KNOW. . . ? 1. W merupakan energi listrik dalam satuan joule, di mana 1 joule adalah energi diperlukan untuk memindahkan satu muatan sebesar 1 coulomb dengan beda potensial 1 volt. Sehingga 1 joule = coulomb × volt. 3. Jika persamaan tersebut dihubungkan dengan hukum Ohm ( V = I. R) maka diperoleh perumusan 2. Sedangkan pada muatan per satuan waktu adalah kuat arus yang mengalir maka energi listrik bisa ditulis, Karena I = Q/t maka didapatkan perumusan : W = (I. t). V W=VIt

Topic 3. FAKTOR DAYA

Faktor Daya Faktor daya (Cos) dapat didefinisikan sebagai rasio perbandingan antara daya aktif (Watt) dan daya nyata (VA) yang digunakan dalam sirkuit AC atau beda sudut fasa antara V dan I yang biasanya dinyatakan dalam cos φ. Faktor Daya = Daya Aktif (P) / Daya Nyata (S) = k. W / k. VA = V. I Cos φ / V. I = Cos φ

Faktor daya mempunyai nilai range antara 0 – 1 dan dapat juga dinyatakan dalam persen. Faktor daya yang bagus apabila bernilai mendekati satu. Tan φ = Daya Reaktif (Q) / Daya Aktif (P) = k. VAR / k. W Karena komponen daya aktif umumnya konstan (komponen k. VA dan k. VAR berubah sesuai dengan faktor daya), maka dapat ditulis seperti berikut : Daya Reaktif (Q) = Daya Aktif (P) x Tan φ

Faktor daya Sebuah contoh, rating kapasitor yang dibutuhkan untuk memperbaiki faktor daya sebagai berikut : Daya reaktif pada pf awal = Daya Aktif (P) x Tan φ1 Daya reaktif pada pf diperbaiki= Daya Aktif (P) x Tan φ2 sehingga rating kapasitor yang diperlukan untuk memperbaiki faktor daya adalah : Daya reaktif (k. VAR) = Daya Aktif (k. W) x (Tan φ1 - Tan φ2)

Keuntungan meningkatkan factor daya v v Tagihan listrik akan menjadi kecil (PLN akan memberikan denda jika pf lebih kecil dari 0, 85) Kapasitas distribusi sistem tenaga listrik akan meningkat Mengurangi rugi – rugi daya pada sistem Adanya peningkatan tegangan karena daya meningkat.

Kerugian menurunkan factor daya Jika pf lebih kecil dari 0, 85 maka kapasitas daya aktif (k. W) yang digunakan berkurang. Kapasitas itu akan terus menurun seiring dengan menurunnya pf system kelistrikan. Akibat menurunnya pf maka akan timbul beberapa persoalan diantaranya : v Membesarnya penggunaan daya listrik k. WH karena rugi – rugi v Membesarnya penggunaan daya listrik k. VAR v Mutu listrik menjadi rendah karena jatuh tegangan (voltage drops)

Perhitungan kelebihan pemakaian Denda atau biaya kelebihan daya reaktif dikenakan apabila jumlah pemakaian k. VARH yang tercatat dalam sebulan lebih tinggi dari 0, 62 jumlah k. WH pada bulan yang bersangkutan sehingga pf rata – rata kurang dari 0, 85. sedangkan perhitungan kelebihan pemakaian k. VARH dalam rupiah menggunakan rumus sebagi berikut : Kelebihan pemakaian k. VARH = [ B – 0, 62 ( A 1 + A 2 )] Hk dimana : B = pemakaian k. VARH A 1 = pemakaian k. WH WPB A 2 = pemakaian k. WH LWBP Hk = harga kelebihan pemakaian k. VARH

. . . and did you know this? Gambar 2. Hubungan daya aktif, reaktif dan kapasitansi Seperti terlihat pada gambar 2, daya reaktif yang dibutuhkan oleh induktansi selalu mempunyai beda fasa 90° dengan daya aktif. Kapasitor menyuplai k. VAR dan melepaskan energi reaktif yang dibutuhkan oleh induktor. Ini menunjukan induktansi dan kapasitansi mempunyai beda fasa 180°.

strategi untuk koreksi faktor daya Beberapa strategi untuk koreksi faktor daya adalah : v v Meminimalkan operasi dari beban motor yang ringan atau tidak bekerja Menghindari operasi dari peralatan listrik diatas tegangan rata – ratanya Mengganti motor – motor yang sudah tua dengan energi efisien motor. Meskipun dengan energi efisien motor, bagaimanapun faktor daya diperngaruhi oleh beban yang variasi. Motor ini harus dioperasikan sesuai dengan kapasitas rat – ratanya untuk memperoleh faktor daya tinggi. Memasang kapasitor pada jaringan AC untuk menurunkan medan dari daya reaktif.

Kegunaan pemasangan kapasitor dalam mengoreksi factor daya Selain itu, pemasangan kapasitor dapat menghindari : v Trafo kelebihan beban (overload), sehingga memberikan tambahan daya yang tersedia v Voltage drops pada line ends v Kenaikan arus / suhu pada kabel, sehingga mengurangi rugi – rugi. v Untuk pemasangan Capasitor Bank diperlukan : v Kapasitor, dengan jenis yang cocok dengan kondisi jaringan v Regulator, dengan pengaturan daya tumpuk kapasitor (Capasitor Bank) otomatis v Kontaktor, untuk switching kapasitor v Pemutus tenaga, untuk proteksi tumpuk kapasitor.

Kompensasi daya reaktif

1. Pada gambar 6, segitiga daya menunjukan faktor daya 0, 70 untuk 100 k. W (daya aktif) beban induktif. Daya reaktif yang dibutuhkan oleh beban adalah 100 k. VAR. Dengan memasang 67 k. VAR kapasitor, daya nyata akan berkurang dari 142 menjadi 105 k. VA. Hasilnya terjadi penurunan arus 26% dan faktor daya meningkat menjadi 0, 95. Energi listrik digunakan berbanding lurus dengan biaya produksi yang dikeluarkan. Semakin besar energi listrik yang digunakan maka semakin besar biaya produksi yang dibutuhkan. 2. 3. Dengan menggunakan power monitoring system dapat diketahui pemakaian energi listrik dan kondisi energi listrik dari peralatan listrik sehingga menigkatkan efisiensi dari energi listrik yang digunakan dalam pekerjaan dan meminimalkan rugi – rugi pada sistem untuk penyaluran energi listrik yang lebih efisien dari sumber listrik ke beban.

Faktor Daya Leading Apabila arus mendahului tegangan, maka faktor daya ini dikatakan “leading”. Faktor daya leading ini terjadi apabila bebannya kapasitif, seperti capacitor, synchronocu s generators, synchronocus motors dan synchronocus condensor . Faktor daya “leading”

Faktor daya lagging Apabila tegangan mendahului arus, maka faktor daya ini dikatakan “lagging”. Faktor daya lagging ini terjadi apabila bebannya induktif, seperti motor induksi, AC dan transformator.

Contoh soal dan pembahasan 1. Sebuah solder listrik yang bertegangan 110 volt dilalui arus 2 ampere. Berapa energi kalor yang dihasilkan sesudah solder dialiri arus selama 20 menit ? ? ? Penyelesaian Diketahui : V = 110 volt I = 2 ampere t = 20 menit = 1200 s Ditanya : W ? Jawab : W = V I t = 110. 2. 1200 = 264. 000 J = 264 k. J Jadi, energi kalor yang dihasilkan setelah dialiri arus selama 20 menit yaitu 264 k. J

CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN

Contoh soal dan pembahasan 3. Jika sebuah lampu pijar tertulis 220 V/100 W. Jika lampu tersebut digunakan selam 10 jam dalam sehari. Hitunglah berapa biaya listrik yang harus dibayarkan jika 1 k. Wh = Rp 1000, - dalam 1 bulan (1 bulan = 30 hari) ? Penyelesaian: P = 100 Watt t = 10 Jam, dalam 1 bulan = 300 Jam 1 k. Wh = Rp 1000, Besar Engergi Listrik yang digunakan adalah : W = P. t W = 100. 300 W = 30. 000 Wh W = 30 k. Wh Biaya yang harus dibayar dalam 1 bulan : Biaya listrik = Jumlah k. Wh x Rp 1000, Biaya listrik = 30 x Rp 1000, Biaya listrik = Rp 30. 000, -

Contoh Soal dan pembahasan 4. Sebuah keluarga menggunakan daya listrik 1200 watt selama 400 jam. Jika harga listrik 1 k. Wh = Rp 400, - maka berapa biaya yang harus dikeluarkan keluarga tersebut ? P = 1200 Watt t = 400 Jam 1 k. Wh = Rp 400, Maka besar energi listrik yang digunakan adalah : W=P. t W = 1200. 400 W = 480. 000 Wh W = 480 k. Wh Biaya yang harus dibayar : Biaya listrik = Jumlah k. Wh x Rp 400, Biaya listrik = 480 x Rp 400, Biaya listrik = Rp 192. 000, -

CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN

quiz 1. 2. 3. 4. Sebuah lampu dengan hambatan 5 ohm dinyalakan selama 15 detik. Jika arus yang mengalir pada lampu sebesar 5 Ampere, maka besar energi yang telah dipakai lampu tersebut adalah …. Seterika listrik dinyalakan selama 0, 5 jam dan dipasang pada tegangan 220 V dengan kuat arus 2 A. Besar energi listrik yang diperlukan adalah …. Keluarga Pak Mahfud memiliki 4 buah kipas listrik, masing-masing berdaya 50 W. Kipas-kipas tersebut digunakan selama 10 jam tiap hari. Besarnya energi listrik yang digunakan untuk keempat kipas tersebut selama satu bulan adalah …. Sebuah peralatan listrik dipasang pada tegangan listrik sebesar 12 volt dan arus yang mengalir adalah sebesar 750 m. A. Besarnya energi listrik yang dibutuhkan dalam jangka waktu 1 menit adalah ….

THANKS! Do you have any questions? dheariana 15@gmail. com +6289619941921 Dheadrp. wordpress. com CREDITS: This presentation template was created by Slidesgo, including icons by Flaticon, and infographics & images by Freepik. Please keep this slide for attribution.