RUMUS DASAR ELECTRIK

1.  Daya Nyata (P)

Pnyata = V . I . Cos phi

P= Daya nyata ( W )

v= Tegangan ( V )

I= Arus ( I )

2. Daya Semu 

Psemu= V . I

P= Daya semu

v= Tegangan

I= Arus

3. Arus pada Daya Reaktif (Q)

Line to Netral / 1 fasa

I =    Q / (V x Sin Ø)

Line to line / 3 fasa

I =   Q / (√3 x V x Sin Ø)

Ket :

I           =  Arus (Ampere)

P          =  Daya Nyata (Watt)

S          =  Daya Semu (VA)

Q          =  Daya Reaktif (VAR)

V          =  Tegangan (Volt)

Cos φ   =  Faktor daya

Sin φ    =  Faktor daya

Arus Nominal

Untuk menentukan kemampuan hantar arus suatu penghantar yang mensuplai peralatan listrik, terlebih dahulu harus diketahui  besarnya arus nominal dari peralatan tersebut, yang biasanya arus nominal sudah tertera pada name plate pada peralatan tersebut. Jika tidak tertera pada name plate-nya maka kemampuan hantar arus dari suatu penghantar dapat dicari dengan rumus dibawah ini, rumus ini digunakan untuk menentukan arus nominal dari peralatan yang digunakan sistem tiga fasa :

I =    P / (√3 x V x Cos Ø)

Ket :

I =  Arus peralatan (Ampere)

P =  Daya masukan peralatan (Watt)

V =  Tegangan (Volt)

Cos φ =  Faktor daya

Arus Hubung-singkat Kejut

Arus Hubung-singkat dapat merusak instalasi karena:

1. Pengaruh Termis, Kalau arus hubung-singkatnya berlangsung terlalu lama, kabel-kabelnya akan menjadi terlalu panas, sehingga isolasinya menjadi rusak.
2. Pengaruh Dinamis, Arus Hubung-singkat kejut dapat merusak instalasi karena gaya-gaya elektro-dinamis yang ditimbulkan. Arus hubung-singkat kejut ini hanya berlangsung singkat sekali.

Arus Hubung-singkat Kejut Pada Beban L-L

Ls – b = k x (100 / Ub) x ln x √2

Arus Hubung-singkat Kejut Pada Jaringan L-L

Ls – j = k x (100 / (Ub + Uj)) x ln x √2

Ket :

Is-b       = Arus hubung-singkat pada beban (Ampere)

Is-j        = Arus hubung-singkat pada jaringan (Ampere)

In          = Nilai efektif arus beban nominalnya (Ampere)

k           = Faktor kejut; untuk suatu instalasi, faktor ini dapat ditentukan secara eksperimental.

Ub        = Rugi tegangan dalam generator atau transformator (Beban) pada arus beban nominal dinyatakan sebagai persentase dari tegangan terminal terbuka nominalnya (%).

Uj         = Rugi tegangan pada arus beban nominal di bagian jaringan yang dihubungkan singkat, dinyatakan sebagai persentase dari tegangan terminal terbuka nominal dari generator atau transformator (%).

 Untuk menghitung besarnya nilai kapasitor menggunakan rumus :

C = Qc/-V²ω

Dimana :

Qc = Daya reaktif kapasitor (Var)

V = Tegangan (Volt)

ω = 2πf

Contoh

Satu buah TL dengan daya = 25 W, tegangan = 220 V, Faktor daya = 0,35 Maka :

P = V.I.Cos θ

I = P/V.Cos θ = 25/220_x0,35 = 25/77 = 0,3246 A » 324,6 mA

Konsumsi yang dibutuhkan secara teori apabila Cos θ nya 0,9 adalah :

I = P/V.Cos θ = 25/220x0,9 = 0,1262 A » 126,2 mA

Berapa % penghematan :

324,6 – 126,2 = 198,4 » ±61%

Cara mencari nilai kapasitor :

Cos θ₁ = 0,35 » θ₁ = Cos^-1 x 0,35 = 69,5⁰

Cos θ2 = 0,9 » θ₂ = Cos^-1 x 0,9 = 25,84⁰

Daya Nyata P₁ = 25W

Daya Semu S₁ = V.I = 71,412 VA

S₁ = P/Cos θ = 25/0,35 = 71,428 VA

Daya Reaktif

 Q₁ = S.Sin θ

= 71,428.Sin69,5

= 66,904 VAR

P₂ = P₁ = 25 W

S₂ = V.I = 220_x0,1262 A = 27,764 VA

Q² = S.Sin θ

= 27,764.Sin 25,84

= 12,101 VAR

Daya reaktif yang harus dihilangkan :

ΔQ = Q₂ – Q₁

= 12,101– 66,904 = - 54,803 VAR

Jadi kapasitor yang digunakan untuk mendapatkan sudut (Phi) = 1 adalah :

C = Qc/-V²ω = - 54,803/220²_x314 = 54,803/15197600 = 3,6 μF

Jadi untuk penghematan dengan beban diatas setelah dilakukan perhitungan kapasitor yang harus dipasang sebesar = 3,6 μF