Evaluasi Pemasangan Kapasitor Bank terhadap Arus Inrush di Gardu Induk Jember

Abstract

Tuntutan pemenuhan energi listrik tersebut berakibat pada penurunan kualitas sistem tenaga listrik. Salah satu tolak ukur kualitas sistem tenaga listrik adalah faktor daya. Cara efektif untuk mempebaiki factor daya adalah dengan pemasangan kapasitor bank. Kapasitor bank mampu menghasilkan daya reaktif yang difungsikan untuk kompensasi daya reaktif. Berdasarkan Analisa mengenai pembebanan serta cos phi pada sistem kelistrikan di Gardu Induk Jember menunjukkan bahwa hasil perhitungan daya reaktif dan cos phi memiliki nilai yang rendah sehingga perlu dilakukan perhitungan kapasitas kapasitor bank. Hasil perhitungan pada penelitian ini nilai kapasitas yang diperlukan untuk mereduksi daya reaktif dan upaya perbaikan faktor daya sistem sebesar 49 MVAR. Standar yang diperbolehkan menurut IEEE Std 1036 toleransi nilai kapasitansi kapasitor bank berkisar antara 0-15%. Artinya dengan kapasitor bank 49 MVAR, maka dapat memasang kapasitas sebesar 49 hingga 64 MVAR. Besarnya kapasitas tersebut telah sesuai dengan kapasitor bank yang terpasang pada Gardu Induk Jember yaitu 64,8 MVAR. Namun variasi perubahan daya reaktif yang perlu direduksi kapasitor Bank tidak konstan, maka dari itu berpengaruh pada kinerja kapasitor bank yang akan melakukan switching on/off. Proses switching tersebut dapat menyebabkan terjadinya lonjakan arus yang tinggi atau biasa disebut arus inrush. Arus inrush merupakan kenaikan arus yang pertama kali muncul ketika rangkaian terhubung dengan beban. Hasil perhitungan memperlihatkan bahwa arus inrush bernilai 1,065×106 A. Dalam standar ANSI/IEEE C37.012-2005 batas maksimum arus inrush adalah 100 kali dari arus rmsnya. Apabila arus inrush melebihi batas tersebut maka dapat mengakibatkan kerusakan pada sistem tenaga listrik dan dapat mengurangi umur kapasitor bank. Metode yang digunakan untuk mengendalikan arus inrush ini adalah dengan Metode Reaktor Induktor yang dihubungkan seri pada masing-masing fasa dari kapasitor bank dengan reaktansi induktif 6% dari reaktansi kapasitif kapasitor bank. Reaktor seri biasa digunakan untuk meminimalisir arus inrush dari switching kapasitor bank. Hasil simulasi menunjukkan bahwa arus inrush setelah sistem terhubung dengan reaktor induktor 257,7 mH sebesar 19.100 A. Berdasarkan standar IEEE batas maksimal arus inrush pada penelitian ini yakni sebesar 24.060 A. Ketika rangkaian dihubungkan dengan reaktor terbukti dapat merngurangi besarnya arus inrush sehingga tidak melebihi batas maksimalnya yakni 100 kali arus rms.