Bagi seseorang yang sudah lama bergelut di bidang kelistrikan, tentu sudah tidak asing lagi dengan istilah kapasitor bank. Hal tersebut sangat berbeda ketimbang masyarakat umum yang bahkan mendengar istilahnya saja mungkin belum pernah.
Secara umum, kapasitor bank merupakan alat elektronik yang digunakan untuk keperluan penyimpanan energi listrik. Alat tersebut kerap digunakan sebagai penyuplai listrik di berbagai perangkat elektronik.
Nah, pada artikel kali ini mari kita bahas secara mendetail mengenai apa itu kapasitor bank. Mulai dari pengertian, jenis, fungsi, cara kerja, hingga macam-macamnya. Jadi simak terus informasi selengkapnya di bawah ini, ya?
Pengertian Kapasitor Bank
Kapasitor Bank merupakan kumpulan dari beberapa kapasitor yang biasanya memiliki spesifikasi yang sama dan tersusun secara seri atau paralel sehingga didapatkan suatu nilai kapasitas tertentu.
Penggunaan paling banyak dari kapasitor jenis ini adalah untuk memperbaik factor pada arus listrik AC, sedangkan pada arus DC khusus power supply untuk meningkatkan arus riak catu daya serta meningkatkan jumlah energi yang tersimpan karena fungsi utama kapasitor bank memang sebagai alat yang dapat digunakan untuk menyimpan arus listrik.
Satuan untuk kapasitor bank biasanya dihitung dalam KVAR (Kilovolt ampere reaktif).
Cara Kerja Kapasitor Bank
Dalam ilmu kelistrikan tentu sering kita dengar istilah power factor atau faktor daya yaitu nilai perbandingan antara daya aktif atau daya sebenarnya dengan daya tampak atau apparent power, terkadang juga disebut sebagai daya semu. Nah, penggunaan dari kapasitor bank dimaksudkan untuk memperbaiki power factor ini.
Yang menjadi pertanyaan adalah kenapa faktor daya ini perlu diperbaiki?
Daya tampak itu sendiri merupakan suatu energi listrik yang dihasilkan oleh generator listrik yang biasa kita ukur dengan satuan VA (Volt-Ampere), sedangkan daya aktif adalah energi listrik yang benar-benar digunakan oleh peralatan listrik dan biasa disebut dengan satuan Watt.
Jika dilihat secara teori, daya tampak selalu lebih besasr dari daya aktif, untuk lebih mudah memahaminya bisa kita analogikan sebuah gelas yang berisi bir dimana buih dari bir tersebut bisa dianalogikan sebagai daya tampak padahal yang bisa kita minum hanya bir nya saja.
Jika demikian, lalu kemanakah sisa energi listrik daya tampak tersebut? padahal generator pembangkit listrik sudah bekerja dengan menghasilkan VA yang sesuai.
Daya listrik yang tampak sebenarnya merupakan arus balik yang timbul pada instalasi listrik pada saat dibebani oleh alat-alat yang salah satunya bisa menimbulkan elektromagnetik atau dengan kata lain yang komponennya terdiri dari kumparan.
Berikut beberapa jenis beban peralatan listrik :
- Beban induktif (L) misalnya, freezer, kipas angin, kompressor AC, motor listrik, kulkas.
- Resistif (R) misalnya setrika listrik, lampu pijar.
- Kapasitif (C) yakni kapasitor itu sendiri.
Pada arus AC atau arus bolak balik semua beban yang terhubung dengan jenis beban induktif akan menyebabkan lagging yaitu arus tertinggal terhadap tegangan dan celakanya kebanyakan beban listrik ini adalah bersifat induktif.
Nah, disinilah akan terlihat dari cara kerja kapasitor bank yang berperan dalam memperbaiki faktor daya di jaringan instalasi listrik dengan cara menyeimbangkan antara beban induktif dan beban kapasitif, berikut grafik sederhana dari karakteristik kedua beban tersebut dimana tegangan dan arus mendahului pada jenis beban masing-masing.
Penggunaan dari kapasitor bank sendiri dimaksudkan untuk meminimalisir efek atau melawan sifat dari beban induktif dengan cara memasang paralel dengan beban. Sehinga secara tidak langsung kapasitor bank menjadi beban bagi jaringan listrik itu sendiri.
Fungsi Kapasitor Bank Secara Umum
Sebenarnya fungsi dari kapasitor bank itu sendiri bukan hanya sebagai media penyimpanan saja, tetapi masih ada banyak fungsi lainnya. Dalam instalasi listrik, kapasitor bank memiliki fungsi yang cukup beragam.
Tidak hanya berfungsi sebagai media penyimpanan daya listrik secara sementara, fungsi kapasitor bank pada instalasi listrik juga mencakup beberapa hal berikut ini.
- Memaksimalkan pemakaian daya, sekaligus mencegah terjadinya overload pada transformer.
- Berfungsi untuk meningkatkan dan menyimpan energi listrik pada jangka waktu tertentu.
- Dibutuhkan untuk menaikkan tingkat arus dalam setiap tegangan DC.
- Berguna untuk memperbaiki power factor jika digunakan pada jenis arus AC.
- Kapasitor bank dapat mengurangi resiko tegangan listrik turun akiban terlalu banyak beban listrik.
- Mencegah adanya kenaikan suhu pada kabel listrik.
- Mencegah timbulnya daya reaktif, sekaligus mencegah terkena denda yang besar dari PLN. Akibat timbulnya daya reaktif yang berlebihan pada jaringan.
Fungsi Kapasitor Bank Dalam Kehidupan Sehari-hari
Di atas sudah kita bahas mengenai pengertian kapasitor bank yang merupakan komponen elektronika yang berguna untuk memperbaiki power factor. Penggunaan dari komponen tersebut pada perangkat elektronika sangat luas.
Berikut beberapa contoh fungsi dan penggunaan dari kapasitor bank di beberapa bidang dalam kehidupan sehari-hari:
1. Fungsi Kapasitor Bank pada Audio Mobil
Di dalam mobil biasanya terdapat audio yang memiliki kapasitas amplifier yang cukup besar. Tentunya untuk menggunakan audio tersebut dibutuhkan daya listrik yang besar untuk mengimbanginya.
Karena kapasitas arus listrik yang dihasilkan oleh aki mobil dan alternator terbatas, maka dibutuhkan sebuah peralatan khusus yang dapat digunakan untuk menambah pasoka energi listrik.
Nah, fungsi dari kapasitor bank pada audio mobil adalah untuk kebutuhan tersebut. Jadi fungsi dari kapasitor pada audio mobil yaitu untuk memasok energi listrik, menghidupkannya, serta membuat kapasitas amplifier menjadi tidak terganggu.
2. Fungsi Kapasitor Bank Motor
Fungsi kapasitor bank pada motor adalah untuk meningkatkan arus awal serta geseran fasa yang terdapat pada lilitan utama. Pada motor, kapasitor bank biasanya terletak pada bagian rangka atau bagian atas dari perangkat elektronik tersebut.
Kapasitor bank pada motor biasa digunakan pada beberapa peralatan elektronik. Diantaranya seperti mesin cuci, pompa air, lemari es dan lain sebagainya.
3. Fungsi Kapastor Bank pada Industri
Penggunaan kapasitor bank bisa kita temui di berbagai bidang industri. Hal ini tentu bukan tanpa alasan, pemakaian lstrik yang besar pada instalasi yang digunakan pada banyak pabrik dan industri terbilang besar. Hal ini juga yang menyebabkan daya reaktif yang dihasilkannya pun juga menjadi besar pula.
Jika nilai KVar pada pemakaian dengan skala rumah tangga cenderung kecil, maka tidak demikian dengan skala industri. Jika tegangan cosphi yang dihasilkan oleh instalasi lebih dari 0,85. Maka dapat disimpulkan biaya yang dikenakan sebagai denda pun akan sangat besar nantinya.
Maka dari itu, penggunaan dari kapasitor bank untuk skala industri merupakan hal yang sangat penting. Hal ini karena fungsi utamanya yang dapat memperbaiki power factor. Dengan pemasangan alat tersebut, diharapkan akan dapat menghemat biaya tagihan listrik yang membengkak akibat besarnya daya reaktif yang dihasilkan.
4. Fungsi Kapasitor Bank untuk Rumah
Kapasitor bank juga bisa digunakan untuk kebutuhan rumah penduduk biasa. Fungsi utamanya yakni untuk meminimalisir adanya lonjakan daya reaktif yang berlebihan. Selain itu penggunaan kapasitor bank juga dinilai bisa memperbaiki power factor pada jaringan listrik.
Meski demikian, kapasitor bank ini ternyata cukup jarang ditemukan pada pemakaian skala rumah tangga, selain karena harganya yang memang relatif mahal juga karena jaringan instalasi untuk perumahan tidak terlalu besar menghasilkan daya reaktif. Hal ini yang membuat banyak pengguna berpikir bahwa masih aman hanya dengan pemasangan kWh meter saja.
Dimana Peletakan Panel Kapasitor Bank
Umumnya pemasangan kapasitor bank diletakkan dekat dengan peralatan yang membutuhkan daya reaktif, namun sistem pemasangannya juga dapat disesuaikan dengan kebutuhan. Berikut beberapa contoh peletakan kapasitor bank yang paling sesuai:
- Kompensasi Daya Reaktif Secara Global - Pada sistem ini, kapasitor akan dipasang pada bagian pangkal jaringan. Metode ini bertujuan agar kapasitor menyediakan kompensasi daya reaktif untuk seluruh instalasi listrik.
- Kompensasi Daya Reaktif Sektoral - Untuk jenis ini nantinya pemasangan kapasitor ada pada setiap feeder. Tujuannya adalah agar feeder dapat menyuplai daya untuk masing-masing beban yang terdapat pada setiap sektornya. Dengan metodi ini, diharapkan setiap sektor yang terdapat pada jaringan akan memiliki kompensasi daya reaktif.
- Kompensasi Daya Reaktif Per Individual Beban - Pada struktur per individual beban, kapasitor bank nantinya akan dipasang pada setiap terminal beban. Dengan catatan terminal beban tersebut memang bersifat induktif.
Rangkaian Kapasitor Bank
Sebenarnya rangkaian kapasitor bank yang sering digunakan biasanya sederhana, yakni terdiri dari beberapa buah kapasitor dengan nilai tertentu yang disusun secara paralel, tetapi wajib diketahui untuk pemasangan nilai kapasitor yang sesuai harus melalui pengukuran dahulu beberapa diantaranya adalah pengukuran cos φ (baca : phi) meter.
Untuk memonitor faktor daya dan juga diperlukan pengecekan Total Harmonic Distortion / THD yang nantinya menentukan pada jenis kapasitor bank yang akan digunakan.
Rangkaian kapasitor bank yang diperlihatkan dibawah ini cukup kompleks karena kapasitasnya memang besar yaitu tegangan 11kV dan kapasitas daya 30MVA, 50Hz dan terdiri 3 phase yang setiap phasa nya terhubung dengan kapasitor bank melalui blok switching contactor.
Jika dilihat pada output transformator dengan tegangan 0.4kV yang terhubung langsung ke beban dipasang dengan perhitungan kapasitor bank kapasitas 40 kVAR yang seharusnya cukup memadai untuk mencapai power factor 0.857 untuk 100kVAR beban induktif.
Demikian artikel kali ini tentang kapasitor bank semoga bisa menambah wawasan bagi kalian.