Salah satu hal yang menarik untuk dibahas adalah pengertian mengenai daya listrik PLN. Ada beberapa pertanyaan seperti ini : “Listrik PLN di rumah saya 1300Watt, mengapa…dst”. Dan selalu kita koreksi dengan 1300VA. Perbedaannya adalah satuan VA dan Watt. Apa perbedaannya dan mengapa digunakan satuan VA?
Pembahasannya kita mulai dari teori dasar listrik
mengenai daya. Daya listrik merupakan jumlah energi yang digunakan
untuk melakukan kerja atau usaha. Dalam sistem listrik arus bolak-balik,
dikenal adanya 3 jenis daya yaitu :
1. Daya Nyata (simbol : S; satuan : VA (Volt Ampere))2. Daya Aktif (symbol : P; satuan : W (Watt))
3. Daya Reaktif (symbol : Q; satuan : VAR (Volt Ampere Reaktif))
Daya Aktif adalah daya yang digunakan untuk energi
kerja sebenarnya. Daya inilah yang dikonversikan menjadi energi tenaga
(mekanik), cahaya atau panas. Satuan daya aktif adalah Watt.
Daya Reaktif adalah daya yang digunakan
untuk pembangkitan fluks magnetik atau medan magnet. Satuannya adalah
VAR. Contoh peralatan listrik yang memerlukan daya reaktif adalah motor listrik atau dinamo,
trafo, ballast lampu yang konvensional dan peralatan listrik lain yang
menggunakan proses induksi listrik lilitan untuk operasinya.
Daya Nyata dengan satuan VA adalah total perkalian antara
arus dan tegangan pada suatu jaringan listrik atau penjumlahan dengan
metode trigonometri dari daya aktif dan reaktif dalam segitiga daya.
Hubungan antara ketiga jenis daya ini digambarkan dalam segitiga daya.
Sekarang kita lihat rumus yang
menghubungkan ketiga daya tersebut . Rumus untuk daya nyata adalah
perkalian antara arus dan tegangan, yaitu :
S=V.I
Dimana :
S = Daya Nyata (VA)
V = Voltage / Tegangan (Volt)
I = Arus (Ampere)
S = Daya Nyata (VA)
V = Voltage / Tegangan (Volt)
I = Arus (Ampere)
Sedangkan hubungan antara daya nyata dan daya aktif dapat dihitung dengan rumus trigonometri sebagai berikut:
Cos φ=P/S
P=S x Cosφ
P=V x I x Cos φ
Dimana :
P = Daya Aktif (Watt)
S = Daya Nyata (VA)
P = Daya Aktif (Watt)
S = Daya Nyata (VA)
Dengan rumus segitiga phytagoras dapat juga dituliskan :
S=√(P^2+Q^2 )
Cos ϕ adalah perbandingan antara daya aktif (P) dan daya nyata (S) dan dikenal dengan faktor daya listrik (PF : Power Factor). Nilai Cos ϕ yang digunakan PLN adalah sebesar 0.8.
Itu teori listriknya, bagaimana dengan aplikasinya untuk instalasi listrik perumahan?
Daya nyata (S) dengan satuan VA
digunakan untuk perhitungan besarnya daya listrik terpasang dari PLN di
rumah pelanggan. Hal ini karena PLN hanya memasang MCB sebagai pembatas
daya listrik pada kWh-meter. Contohnya pada suatu rumah dipasang MCB 6A
dengan tegangan 220V maka daya terpasang pelanggan tersebut adalah 6A x
220V = 1320VA atau dibulatkan 1300VA.
Daya listrik terpasang PLN yang lainnya (yang paling umum) adalah 450VA, 900VA, 2200VA, 3500VA, 4400VA.
Daya aktif (P) dengan satuan Watt
digunakan untuk mengetahui berapa daya listrik yang bisa digunakan untuk
peralatan listrik oleh konsumen. Dari rumus daya aktif diatas maka dari
besarnya daya terpasang 1300VA tersebut bisa dihitung daya aktifnya.
Dengan Cos ϕ sebesar 0.8 maka dengan daya terpasang 1300VA, daya aktifnya (P) sebesar 6A x 220V x 0.8 = 1056 Watt.
Apa artinya 1300VA dan 1056Watt?
Setiap peralatan listrik di rumah
sebenarnya hanya mencantumkan nilai daya listrik dalam Watt, yang
merupakan daya aktif. contohnya mesin jetpump 150Watt, lampu TL 20Watt,
AC 300Watt dan lain-lain. Bila semua peralatan listrik tersebut dipakai,
maka total maksimum daya yang mampu disediakan hanya 1056Watt (bila
rumah tersebut berlangganan listrik 1300VA).
Dalam nilai 1300VA (S) dan 1056Watt (P),
terdapat daya reaktif (Q). Perhitungan secara trigometri, dengan faktor
daya sebesar 0.8 akan menghasilkan nilai Q = 792VAR. Daya reaktif ini
digunakan untuk pembangkitan medan magnet pada peralatan listrik yang bersifat induksi seperti mesin air, kipas angin, ballast lampu, AC dll.
Contoh, pada mesin air tertulis dayanya
150Watt, maka daya 150 Watt tersebut akan dikonversikan oleh motor
listrik / dinamo mesin air menjadi tenaga. Untuk menghasilkan daya kerja
150Watt tersebut, mesin air akan menyerap daya nyata sebesar
150Watt/0.8 = 187,5VA. Daya reaktif sebesar 112.5VAR digunakan untuk
pembangkitan medan magnet pada motor listrik.
Bagaimana perhitungan daya listrik oleh PLN?
Untuk pelanggan perumahan, hanya
penggunaan daya aktif dalam satuan watt yang dihitung oleh PLN. Karena
itu alat pengukurnya disebut kWh-meter (kiloWatt Hour meter). Besarnya
daya reaktif tidak dihitung karena faktor daya untuk listrik perumahan
masih ditoleransi dalam angka 0.8. Berbeda dengan listrik industry
dimana terpasang kVARh-meter (Kilo-VAR hour meter) untuk menghitung
besarnya pemakaian daya reaktif, dimana jika penggunaannya melebihi
batas maka akan kena pinalti oleh PLN.
Apa pentingnya kita mengetahui perbedaan antara daya listrik dalam Watt dan VA?
Misalkan kita mempunyai peralatan
listrik dengan total daya 1200Watt, maka besarnya daya listrik PLN tidak
akan cukup dengan 1300VA (rating MCB 6A). Dengan faktor daya 0.8 maka
akan didapat daya nyata sebesar 1200/0.8 = 1500VA. Sehingga daya listrik
PLN yang terdekat adalah 2200VA (sesuai dengan rating MCB-nya yaitu
10A). Dari angka 2200VA maka selanjutnya kita bisa menentukan besarnya
kapasitas instalasi listrik, terutama kabel listrik, minimal adalah 10A
atau 2200VA.
Jadi satuan Watt lebih digunakan untuk
menghitung besarnya penggunaan daya listrik pada peralatan dan satuan VA
digunakan untuk menghitung kapasitas terpasang instalasi listrik, mulai
dari MCB dan penghantarnya.
Tentunya masih ada lagi pertanyaan
selanjutnya : Apakah angka faktor daya sebesar 0.8 bisa berubah? Dan
apakah pengaruh daya reaktif bisa merugikan? Kita akan bahas pada
artikel selanjutnya. Mudah-mudahan artikel yang singkat ini bisa
mencerahkan dan bermanfaat.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar