Panduan Praktis Koreksi Faktor Daya dalam Sistem AC
Saat sistem AC menunjukkan faktor daya rendah, biasanya Anda tidak dapat mengandalkan nilai induktansi yang presisi untuk perhitungan koreksi.
Jika tersedia, meter faktor daya memberikan nilai faktor daya seketika (antara 0 dan 1) dan daya skena, yang diperoleh dengan mengalikan tegangan yang diukur dengan arus yang diukur.
Saat meter tidak tersedia, osiloskop dapat digunakan untuk membandingkan gelombang tegangan dan arus, menentukan pergeseran fase dalam derajat, dan menghitung faktor daya sebagai kosinus dari pergeseran tersebut.
Biasanya, wattmeter mengukur daya nyata (riil). Membandingkan bacaan dengan daya skena yang dihitung dari pengukuran tegangan dan arus menghasilkan daya reaktif dan nilai faktor daya.
Contoh Masalah
Di bawah ini adalah representasi sederhana dari pengaturan pengukuran:
Wattmeter membaca daya nyata; hasil kali pembacaan voltmeter dan ammeter menghasilkan daya skena.
Menghitung Daya Skena dalam kVA
Daya skena (S) dihitung dengan mengalikan tegangan beban (V) dengan arus beban (I). Mengonversi ke kilovolt-amps (kVA) dilakukan dengan membagi dengan 1.000.
Hasilnya, 2.308 kVA, jauh melebihi daya nyata 1.5 kW, menunjukkan faktor daya yang jauh di bawah satuan.
Menentukan Faktor Daya
Faktor daya (PF) adalah rasio daya nyata (P) terhadap daya skena (S):
Daya Reaktif melalui Teorema Pythagoras
Dengan daya skena sebagai hipotenusa dan daya nyata sebagai sisi berseberangan, daya reaktif (Q) ditemukan dengan teorema Pythagoras “terbalik”:
Mengoreksi Faktor Daya dengan Kapasitor
Beban induktif—seperti motor—menampilkan faktor daya lagging. Bank kapasitor yang dihubungkan secara paralel menyediakan daya reaktif leading untuk menanggulangi kontribusi induktif.
Dari daya reaktif 1.754 kVAR, kapasitansi (C) yang diperlukan pada 240 V dihitung sebagai:
Dibulatkan ke 80 µF, reaktansi kapasitor (Xc) adalah 33.157 Ω, menghasilkan arus 7.238 A dan daya reaktif 1.737 kVAR (hanya kapasitor). Karena arus kapasitor 180° di luar fase dengan arus induktif, daya reaktifnya dikurangi secara langsung dari daya reaktif beban.
Meskipun daya nyata tetap tidak berubah, daya skena dan total arus yang ditarik dari sumber 240 V sangat berkurang.
Daya skena baru dihitung dari daya reaktif yang disesuaikan menggunakan teorema Pythagoras:
Segitiga daya sebelum dan setelah koreksi kapasitor.
Takeaway
Menerapkan bank kapasitor yang diukur dengan tepat tidak hanya meningkatkan faktor daya tetapi juga mengurangi daya skena, menurunkan arus garis, dan dapat menghasilkan penghematan biaya energi yang besar.
LEMBAR KERJA TERKAIT:
