Merancang Rangkaian Switching. Kapasitor dan Sistem Monitoring. Daya untuk
Perbaikan Faktor Daya. Otomatis, dengan menggunakan sensor arus ...
SISTEM MONITORING DAYA DAN PERANCANGAN RANGKAIAN SWITCHING KAPASITOR UNTUK PERBAIKAN FAKTOR DAYA OTOMATIS DI INDUSTRI Nama Mahasiswa : Evril Nursukma Kartinisari (2209039008) Bagus Wahyu Santoso (2209039011) Dosen Pembimbing : Ir. Rusdhianto Effendi AK, MT.
Program Studi D3 Teknik Elektro Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2012
•
•
Latar Belakang
Di industri masih jarang bahkan mungkin belum ada suatu sistem yang digunakan untuk mengetahui historis pemakaian daya listrik secara lengkap, mereka hanya mengetahui daya akhir yang digunakan dari sistem tersebut. Pemakaian daya listrik baik untuk kebutuhan rumah tangga maupun dalam dunia industri mempunyai beban yang bersifat reaktif induktif. Kerugian daya yang disebabkan beban reaktif induktif bisa dikurangi dengan daya reaktif kapasitif yang bisa diperoleh dengan memasang rangkaian kapasitor (kapasitor bank) paralel dengan beban
Batasan Masalah
Permasalahan 1. Merancang Rangkaian Switching Kapasitor dan Sistem Monitoring Daya untuk Perbaikan Faktor Daya Otomatis, dengan menggunakan sensor arus, tegangan dan zero crossing detector sebagai inputan yang akan diproses sebagai pengintegrasi sebagai output penggerak relay
2.
Pada otomasi switching kapasitor hanya dibatasi pada beban 1 fasa saja, karena pada system 3 fasa hanya dibutuhkan tiga kali rangkaian yang sama. Kemampuan perbaikan factor daya hanya sebesar 0.5 cos phi sesuai besar kapasitor yang kami gunakan.
Tujuan •
• •
Menghasilkan penyusunan kapasitor yang dapat aktif / tidak aktif secara otomatis sesuai kebutuhan beban yang digunakan, serta meminimalisir adanya daya semu yang terjadi akibat beban induktif dari sistem. Memonitoring dan mengukur arus dan tegangan pada sistem untuk memperbaiki kualitas daya. Dapat mengetahui historis pemakaian daya pada suatu industri.
Diagram Blok Perancangan Keseluruhan Rangkaian Sumber AC 1 Fasa
Sensor Arus dan Sensor Tegangan
Beban
Mikrokontroller
Kapasitor Bank
Ethernet
PC
Perancangan Alat Penbuatan sensor
Sensor Tegangan
Sensor Arus
Perancangan sofware
Codevision AVR
Pembacaan pada PC
Perancangan Rangkaian Mengaktifkan Capasitor
Switcing transistor
Relay Penggerak
Rangkaian Sensor Sensor tegangan Dari transformator
Zero crossing detector
Sensor arus
Sistem ATMega 16
Rangkaian penggerak relay
Rangkaian Switching Kapasitor
Rangkaian Relay dan kapasitor bank
Data Pengukuran V in
V out AC ( sensor )
V out DC ( sensor )
200 V
4.0 V
4.1 V
210 V
4.2 V
4.2 V
220 V
4.3 V
4.4 V
230 V
4.6 V
4.7 V
240 V
4.8 V
4.9 V
255 V
5.1 V
5V
Pengukuran Sensor Tegangan
Nama Alat
I in 2A 1.55 A 0.27 A
V out AC ( sensor ) 1,38 1.03 0.2
V out DC ( sensor ) 1.36 1.04 0.18
Setrika 300 W Motor 1 fasa Lampu TL 40 W Setrika + motor 1 fasa Setrika + motor 1 fasa + lampu TL
3.50 A
2.45
2.41
3.80 A
2.6
2.56
Pengukuran Sensor Arus
Output Zero Crossing Detector
Output XOR dengan beban motor 1 fasa (gelombang warna kuning)
IC-XOR memiliki cara kerja sebagai berikut: 1. Jika kedua input berlogika sama maka output akan bernilai logika "0". 2. Jika kedua input berlogika tidak sama maka output akan bernilai logika "1".
Hasil Tampilan Monitoring
Kesimpulan 1. 2. 3.
Tingkat keberhasilan sensor pendeteksi arus dan tegangan ini 90% dari data yang sebenarnya. Perbaikan faktor daya pada alat ini hanya untuk beban induktif dimana tegangan mendahului arus, sedangkan untuk beban kapasitif faktor dayanya tetap. Sudut fasa yang diketahui berasal dari lebarnya gelombang kotak yang dikeluarkan oler XOR
