Empat Pilar – Rangkaian Kapasitor Bank : Pengertian dan Jenisnya Lengkap. Apakah Kalian ingin menghemat biaya listrik dan meningkatkan efisiensi penggunaan energi listrik di rumah atau di tempat kerja Kalian? Salah satu cara untuk melakukannya adalah dengan menggunakan Rangkaian Kapasitor Bank.
Rangkaian Kapasitor Bank adalah salah satu teknologi yang paling efektif dan efisien dalam meningkatkan efisiensi penggunaan energi listrik Kalian.
Artikel ini akan membahas lebih lanjut tentang cara kerja Rangkaian Kapasitor Bank, manfaatnya, dan pertimbangan apa yang harus dipertimbangkan sebelum memilih untuk menginstal Rangkaian Kapasitor Bank di rumah atau tempat kerja Kalian.
Pengertian Kapasitor Bank
Dalam dunia elektronika modern, konsumsi energi yang tinggi merupakan suatu keharusan. Oleh karena itu, penyimpanan energi secara elektrik sangatlah penting agar dapat diakses dengan mudah.
Kapasitor bank merupakan salah satu komponen elektronika yang cocok untuk memenuhi kebutuhan tersebut.
Kapasitor bank terdiri dari sekelompok kapasitor dengan peringkat yang sama, yang dihubungkan secara seri atau paralel untuk membentuk bank kapasitor.
Fungsi utama dari kapasitor bank adalah untuk menyimpan muatan energi listrik yang besar dan mengkondisikan aliran energi sesuai kebutuhan.
Dalam penggunaannya, kapasitor bank sangat ideal untuk memperbaiki kelambatan faktor daya atau pergeseran fasa pada catu daya AC.
Dengan menambah jumlah kapasitor dalam bank, kapasitas energi yang dapat disimpan pada satu perangkat dapat ditingkatkan.
Tujuan pemasangan kapasitor bank adalah untuk mengurangi perbedaan fasa antara tegangan dan arus. Dalam hal ini, penambahan kapasitor bank akan membuat arus mendahului tegangan, sehingga sudut faktor daya akan berkurang.
Penurunan sudut faktor daya listrik menunjukkan adanya perbaikan faktor daya, yang dapat membantu dalam kompensasi daya reaktif dan koreksi faktor daya di gardu listrik.
Secara keseluruhan, kapasitor bank merupakan komponen yang sangat berguna dalam dunia elektronika modern, terutama dalam hal penyimpanan energi dan memperbaiki kelambatan faktor daya atau pergeseran fasa pada catu daya AC.
Pengertian Rangkaian Kapasitor Bank
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, kapasitor bank adalah susunan beberapa kapasitor yang dirangkaikan secara seri atau paralel.
Hal ini bertujuan untuk meningkatkan daya kapasitor atau untuk memenuhi keperluan lain sesuai dengan karakteristik masing-masing kapasitor.
Dalam instalasi listrik AC, kapasitor bank digunakan untuk mengatasi kerugian faktor daya yang muncul pada aliran arus listrik AC.
Sementara itu, pada sirkuit arus DC, kapasitor bank digunakan untuk meredam gangguan riak gelombang AC yang mungkin terjadi pada arus listrik DC.
Riak gelombang pada arus listrik DC umumnya terjadi pada sistem catu daya yang menggunakan sumber arus DC dari sistem adaptor.
Hal ini disebabkan oleh penyearahan arus AC menjadi DC oleh sirkuit adaptor yang seringkali menghasilkan riak gelombang AC pada tegangan outputnya.
Dalam hal ini, penggunaan kapasitor bank dapat membantu meredam riak gelombang tersebut dan menjaga aliran listrik DC tetap stabil.
Secara keseluruhan, penggunaan kapasitor bank dalam instalasi listrik sangatlah penting untuk memperbaiki faktor daya dan meredam gangguan riak gelombang pada aliran listrik.
Cara Kerja Kapasitor Bank
Penggunaan kapasitor bank bertujuan utama untuk memperbaiki nilai faktor daya atau power factor pada instalasi listrik. Namun, apa sebenarnya yang dimaksud dengan faktor daya?
Faktor daya adalah nilai yang menunjukkan perbandingan antara daya aktif atau daya yang sebenarnya dengan daya tampak atau apparent power.
Daya tampak, atau sering disebut sebagai daya semua, merupakan besar daya yang dihasilkan oleh generator listrik atau sumber listrik.
Sementara daya aktif adalah daya listrik yang dikonsumsi oleh perangkat listrik. Satuan yang digunakan untuk mengukur daya ini adalah Watt atau VA.
Saat sumber arus listrik AC digunakan untuk menjalankan perangkat listrik, seringkali terjadi lagging atau ketidakseimbangan antara arus listrik dan tegangan, di mana arus listrik tertinggal oleh tegangan.
Hal ini terjadi pada perangkat listrik induktif, seperti kompresor freezer, AC, pengering rambut, dan peralatan listrik lainnya yang menggunakan kumparan kawat sebagai komponen utamanya.
Kapasitor bank digunakan untuk mengatasi kekurangan akibat lagging tersebut dan meningkatkan faktor daya secara efektif pada instalasi listrik. Dengan menggunakan kapasitor bank, perbaikan faktor daya dapat dicapai, sehingga mengoptimalkan kinerja perangkat listrik dan menghemat penggunaan energi listrik secara keseluruhan.
Fungsi Kapasitor Bank
Kapasitor bank memiliki berbagai aplikasi pada kehidupan sehari-hari, antara lain:
- Mengatasi kerugian daya reaktif
- Meningkatkan faktor daya pada instalasi listrik
- Meredam noise atau riak gelombang pada arus DC
- Meningkatkan tegangan pada rangkaian listrik
- Menyimpan energi listrik pada perangkat elektronik tertentu
- Meningkatkan efisiensi daya pada instalasi listrik
- Mengatasi penurunan tegangan pada sirkuit listrik
- Mencegah kelebihan tegangan pada transformator
- Menghemat penggunaan daya listrik secara keseluruhan.
Pemanfaatan kapasitor bank pada kehidupan sehari-hari memberikan manfaat dalam meningkatkan efisiensi penggunaan energi listrik dan menjaga kinerja perangkat listrik tetap optimal.
Oleh karena itu, kapasitor bank dapat diterapkan pada berbagai jenis instalasi listrik, mulai dari instalasi rumah tangga hingga instalasi besar pada industri dan komersial.
Contoh Rangkaian Kapasitor Bank 3 Phase
Bentuk rangkaian kapasitor bank yang paling sederhana dapat ditemukan pada blok rangkaian power supply perangkat audio amplifier.
Pada jenis rangkaian ini, beberapa kapasitor dihubungkan secara paralel untuk mendapatkan daya kapasitor yang diinginkan.
Namun, untuk instalasi yang lebih besar, diperlukan perhitungan yang lebih rumit untuk memastikan efisiensi daya yang diinginkan.
Dengan melakukan perhitungan, akan lebih mudah untuk menentukan kebutuhan nilai dan jumlah kapasitor yang diperlukan untuk membangun rangkaian kapasitor bank.
Contoh bentuk sirkuit kapasitor bank yang memiliki daya besar sekitar 30MW dengan aliran arus sebesar 11KV dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Jenis arus listrik AC yang ditangani oleh rangkaian ini adalah arus AC 3 phase.
Perancangan dan pemasangan rangkaian kapasitor bank pada instalasi yang besar seperti ini membutuhkan keahlian khusus dalam bidang teknik listrik untuk memastikan keamanan dan efisiensi rangkaian.
Jenis Kapasitor Bank
Berdasarkan letak dan keberadaan fuse atau sekering pada rangkaian kapasitor bank, terdapat 3 jenis kapasitor bank yang umumnya digunakan, yaitu:
1. Jenis fuse eksternal
Pada jenis kapasitor bank ini, setiap fuse dihubungkan secara eksternal atau di luar rangkaian kapasitor bank.
Hal ini memiliki keuntungan dalam melindungi kapasitor bank dari kerusakan akibat adanya lonjakan listrik atau suhu yang terjadi saat beroperasi.
2. Jenis fuse internal
Sebaliknya dengan jenis fuse eksternal, pada jenis kapasitor bank ini, fuse menyatu di dalam casing atau pembungkus rangkaian kapasitor.
Sehingga jenis kapasitor ini memiliki bentuk yang lebih kompak.
Namun, kekurangan dari jenis kapasitor bank internal adalah kurang baik dalam memberikan perlindungan terhadap bahaya lonjakan arus listrik pada kapasitor.
Karena itu, jenis kapasitor bank ini lebih umum digunakan pada instalasi yang lebih kecil, seperti pada perumahan, perkantoran, atau lingkungan kampus.
3. Jenis tanpa fuse
Jenis kapasitor bank tanpa fuse tidak memiliki sirkuit fuse atau pengaman, sehingga tidak baik digunakan untuk instalasi yang menangani arus listrik besar.
Biasanya, jenis kapasitor bank ini digunakan untuk pemakaian dengan arus yang kecil, misalnya pada skala rumah tangga.
Kelebihan dari kapasitor bank tanpa fuse adalah kemudahan dalam perawatan saat melakukan pergantian unit kapasitor.
Namun, perlu diingat bahwa penggunaan jenis kapasitor bank ini harus disesuaikan dengan kebutuhan arus listrik yang digunakan.
Perhitungan Kapasitor Bank
Perhitungan ukuran dan spesifikasi kapasitor bank merupakan hal yang penting dalam membangun kapasitor bank baik untuk keperluan perumahan maupun industri.
Namun, terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan agar konfigurasi kapasitor bank yang dibangun dapat bekerja secara efisien.
Sebelum melakukan perhitungan, kita harus mengetahui data faktor daya dari instalasi listrik yang akan dibangun.
Untuk mengetahui faktor daya instalasi listrik, kita dapat menggunakan alat ukur faktor daya yang bekerja berdasarkan beban dan konsumsi daya aktif.
Berdasarkan konsumsi daya reaktif dan aktif, faktor daya rangkaian dapat dihitung menggunakan modul rumus cos, di bawah ini :
Nilai Epi dan Eqi adalah besar daya aktif dan reaktif masing-masing, yang diukur pada awal satu siklus. Siklus sendiri mengacu pada periode waktu tertentu, yang bisa berlangsung beberapa jam atau bahkan satu hari penuh.
Sedangkan nilai Epf dan Eqf adalah nilai daya aktif dan reaktif pada akhir siklus. Dengan memiliki nilai-niali tersebut, kita dapat menghitung faktor daya pada rangkaian kapasitor bank.
Jika nilai awal adalah cos 1 dan nilai akhir yang diinginkan adalah cos 2, maka kita dapat menghitung faktor daya aktif P seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut ini :
Penutup
Demikianlah ulasan dari empatpilar.com tentang rangkaian kapasitor bank, pengertian dan jenisnya lengkap.
Dari penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa kapasitor bank adalah rangkaian kapasitor yang digunakan untuk memperbaiki faktor daya listrik.
Faktor daya yang buruk dapat menyebabkan pemborosan energi dan meningkatkan biaya listrik, sehingga penggunaan kapasitor bank sangatlah penting.
Semoga informasi tentang rangkaian kapasitor bank ini dapat bermanfaat bagi pembaca. Terima kasih telah membaca artikel ini.
