Cara Membuat Sendiri Panel Kapasitor Bank Industri Menggunakan RVC ABB

Sebelum membaca artikel ini, pastikan  bahwa anda  telah memahami artikel saya dilabel Kapasitor atau pada artikel dibawah ini

Urutan Daya Listrik di Indonesia

Cara Menghitung Kebutuhan Kapasitor Bank
Umur Kapasitor, Harmonik dan Harmonic Filter Reactor (Detuned Reactor)

Setelah itu mari kita memulai membuat sendiri sebuah panel kapasitor bank  industri sederhana yang tentunya tidak menggunakan komponen yang sederhana.. Langkah-langkahnya sebagai berikut.

1. Studi Kasus

Pada kasus ini, Pelanggan menggunakan atau memasang Transformator Step Down indoor 3 Phasa, 20kV/ 400V, dengan daya 1250 kVA. Trafo tersebut mampu mencapai arus nominal 1820 Ampere pembebanan, dan Pelanggan menggunakan MCCB pada panel utamanya sebesar 2000A yang terbagi lagi ke MCCB pembagi kebeban dalam area-area bangunan pabrik pelanggan.

Beban listrik yang digunakan pelangggan memiliki karakteristik dapat berubah-ubah arus beban pemakaiannya secara mendadak, karena memang pelanggan mempunyai mesin-mesin yang bertipikal mampu mencapai arus maximalnya beberapa saat.

Dalam kasus ini saya menggunakan metoda cara menghitung kebutuhan kapasitor bank maximalnya dengan cara menghitung 60% dari kapasitas trafo yang digunakan. Itu artinya bahwa, Jumlah kVAr yang harus disediakan sebesar 750 kVAr. (klik disini untuk mengetahui cara menghitungnya). Bila menggunakan PF Controller 12 step, maka kapasitor yang digunakan sebesar 12 x 60 kVAr

2. Peralatan dan komponen yang dibutuhkan

No.	Komponen dan Peralatan	Jumlah
	Kabel
1	Kabel single Core 240mm²	*
2	Kabel NYAF (serabut) 35mm²	*
3	Kabel single core NYAF wire 1.5mm²	*
4	Skun SC kabel 240mm²	*
5	Skun Ring kabel 35mm²	*
6	Skun garpu kabel 1.5mm²	*
	Komponen Utama
7	Power Factor Controller RVC ABB	1
8	Kontaktor khusus kapasitor ABB UA95 240V	12
9	Kapasitor Bank CLMD 63 ABB 50Hz, (60kVAr, 525 Volt) atau (80kVAr, 525 Volt plus Detuned Reactornya)	12
10	MCCB 1000A	1
11	NH Fuse 125A dan NH Holder	36
12	CT 2000A/5A	4
13	Amperemeter Analog 2000A/5A	3
14	Voltmeter Analog 400V	3
15	Busbar 3mm² x 20mm²	*
16	Busbar 5mm² x 50mm	*
17	Busbar Insulator	9
	Komponen Control
18	MCB 6A	3
19	Kontaktor Mitsubishi S-N11 220V	1
20	Relay 8 pin 220V Omron MK2P-I	12
21	Relay 11 pin 220V Omron MK3P-I	4
22	Selector Switch 0|0	2
23	Led Pushbutton Switches 220V	12 (Red) 12 (Green)
24	Pilot Lamp (green, yellow, red)	3
	Peralatan Pelengkap Wiring Control
25	Rel Component	*
26	Kabel Duck	*
27	Kabel Ties	*
28	Terminal Kabel TR-10	*
29	Exhaust Fan	1
30	Mata Bor 3, 6, dan 13	*
31	Mata Bor Holesaw 25mm²	*
32	Mur Baut Ring M2, M5 dan M12	*
33	Tang Skun	*
	Peralatan Pembantu
34	Tang kombinasi	*
35	Tang potong	*
36	Multi tester	*
37	Obeng + dan -	*
38	Tespen	*
39	Pahat Baja	*
40	Gerinda	*
41	Bor tangan	*
	Bahan Box Panel
42	Siku 60	*
43	Plat 5mm²	*

* : Sesuaikan jumlahnya

Berikut gambar dari peralatan dan bahan dalam pembuatan Panel Kapasitor Bank yang telah saya rangkum menjadi satu buah gambar.

klik gambar untuk memperbesar

3. Pembuatan Box Panel

Ada beberapa model panel kapasitor yang harus dipertimbangkan dalam pembuatannya, antara lain sejajar dan menumpuk, namun mengingat untuk kasus ini  dibutuhkan peralatan dan komponen yang berukuran cukup besar, maka saya menyarankan untuk lebih memilih model bertumpuk terpisah.

Disini saya tidak menjelaskan secara lebih rinci mengenai ukuran panel kapasitor bank yang akan dibuat, dikarenakan terbatasnya software dan waktu yang saya miliki. Namun sebagai gambaran dasarnya akan saya berikan seperti gambar-gambar dibawah ini.

gambar desain awal

gambar desain panel control

gambar desain panel kapasitor

gambar keseluruhan panel kapasitor

Satu lagi tips dari saya, yaitu membuat alat tekuk plat tembaga atau alat tekuk busbar untuk kebutuhan pembuatan panel kapasitor ini dan untuk panel-panel distribusi lainnya.. langsung saja simak gambarnya..

alat penekuk plat tembaga sederhana

Catatan:

Pada gambar-gambar diatas, saya menambahkan Harmonic Filter Reactor (detuned reactor) karena saya juga mempertimbangkan munculnya gelombang harmonik pada instalasi supply pelanggan yang bertipikal seperti yang telah saya sebutkan pada Studi Kasus diatas. Klik disini untuk mempelajari apa itu gelombang harmonik.

Jika anda merasa tidak memerlukan pemasangan Harmonic Filter Reactor, maka hanya tinggal membuat rak untuk kapasitornya saja. Namun saran saya sebaiknya membuat rak khusus untuk Harmonic Filter Reactor seperti gambar diatas walau tidak menggunakannya. Hal ini semata-mata hanya untuk mengantisipasi munculnya harmonik tinggi pada waktu yang akan datang. Klik disini untuk mempelajari apa itu gelombang harmonik.

Untuk lebih jelas mengenai ukuran dan bentuk panel kapasitornya, sebaiknya Anda membeli terlebih dahulu komponen dan peralatan  yang akan digunakan untuk mengetahui detail ukuran panelnya, dan menyerahkan pembuatannya pada bagian workshop.

4. Wiring interkoneksi Main Panel dan Panel Kapasitor

Wiring interkoneksi panel utama dengan panel kapasitor ini dapat dilihat pada gambar single line diagram dibawah ini..

gambar interkoneksi panel utama dengan panel kapasitor

Dan untuk gambar visualisasi penyambungan dari panel kapasitor ke panel utama, dapat dilihat pada gambar dibawah ini. 

gambar interkoneksi main panel

Anda dapat menyesuaikannya sendiri dengan panel utama yang anda tangani dengan memperhatikan letak dan posisinya, agar tidak berada pada posisi yang menyulitkan ketika mengalami perbaikan.

5. Wiring Diagram Panel Control

Wiring diagram single line panel control sederhananya dapat dilihat pada gambar dibawah ini, dengan menggunakan RVC ABB.

klik gambar untuk memperbesar

Wiring diagram power factor regulator atau sering juga disebut power factor controller diatas, tidak menggunakan Led Pushbutton Switches 220V sebagai tombol on off manual untuk kontaktor kapasitornya. Karena secara fungsional RVC ABB ini sudah memilikinya.

Dan untuk membuat wiring diagram  RVC ABB dengan memindah fungsikan tombol on off secara real, maka anda sebaiknya membaca artikel saya sebelumnya yang berjudul Instalasi Power Factor Controller RVC from ABB. Disana saya telah jelaskan bagaimana gambar wiring diagramnya.

6. Setting Power Factor Controller RVC ABB

Sebenarnya saya ingin menulis tentang cara setting power factor regulator RVC ini dengan judul tersendiri karena mempunyai penjelasan yang cukup panjang, namun mengingat permasalahan setting ini terkait langsung dengan judul pembuatan panel kapasitor maka alangkah baiknya untuk membuatnya langsung disini dengan penjelasan yang singkat namun mudah dimengerti. Dan untuk mensetting Power Factor Controller RVC ini dapat dilihat terlebih dahulu pada gambar dibawah ini..

gambar  RVC ABB Quick Start

Keterangan gambar (perhatikan kode pergambar dipojok kanan bawah) :

#1 sampai #7 adalah keterangan tentang fungsi phisik dan pemasangannya.
#8 = Grafik setting Linear dan Circular pada sistem penghidupan otomatis kapasitor oleh RVC ABB
#9 =  Tabel setting C/k. 
 #10 = Gambar cara setting mode menu RVC ABB

10.1 = Jumlah cos phi yang sedang berjalan (tekan plus (+) untuk melihat dibawah ini
V rms : Tegangan yang ada
I rms : Besar Arus input dari CT (Current Transformer)
THD V : Total Harmonik Distortion terhadap tegangan
THD I : Total Harmonik Distortion terhadap arus

10.2 = Setting manual
Apabila dalam mode manual ini kita tekan plus (+) maka kapasitor 1 akan menyala setelah beberapa detik sesuai settingan. Dan bila menekan plus (+) kembali, maka kapasitor 2 akan menyala dan begitu seterusnya. Begitu juga sebaliknya bila menekan minus (-), maka satu persatu kapasitor akan mati.

10.3 = Setting automatis (tidak disarankan)

10.4 = Ada beberapa input mode seperti dibawah ini (lihat tulisan kecil disamping kanan):

cos phi : 
Jumlah cos phi terbaik yang diinginkan (tekan plus & minus untuk mensetting angkanya)

phase :
adalah wiring phase input (data input phase setting) berdasarkan urutan phasa dan letak pemasangan Current Transformer (CT) menurut tabelnya. Anda tinggal menyesuaikannya seperti pada tabel yang terdapat pada point #11. 

Anda juga bisa menyettingnya setelah semua terpasang (CT dan power input RVC) dengan mencoba satu persatu dari phase 0° sampai 330° sampai bertemu dengan angka yang realistis berkisar 0.65~0.99. Untuk menyettingnya lihat gambar dibawah ini.

gambar setting phase RVC ABB

Keterangan:

Dalam gambar dijelaskan cara mensetting phase dari mulai memeriksa input phase 0° dan lihat menu awal jumlah cos phi yang sedang berjalan (10.1) dengan menekan mode ±25x ±1 menit.

Setelah itu kembali ke input phase (tekan mode 4x) dan tekan plus (+) ke angka 30° lalu lihat kemenu awal 10.1 dengan menekan mode ±25x.
Setelah itu kembali ke input phase (tekan mode 4x) dan tekan plus (+) ke angka 60° lalu lihat kemenu awal 10.1 dengan menekan mode ±25x.
Setelah itu kembali ke input phase (tekan mode 4x) dan tekan plus (+) ke angka 90° lalu lihat kemenu awal 10.1 dengan menekan mode ±25x.
begitu seterusnya sampai ke angka 330° dan cermati hasilnya (catat dan ingat). 

Bila angka yang tercatat realistis yaitu berkisar "nol koma sekian" dan berubah lambat di angka "nol koma sekian" maka itulah jumlah input setting yang tepat. Tetapi bila angka yang tercatat yang didapat adalah berkisar antara "minus sekian koma sekian" dan berubah cepat keangka "nol koma sekian", maka input phase tersebut tidak tepat.

C/k :
Input perbandingan besar kapasitor yang dipakai dengan CT yang digunakan 

Contoh cara setting C/k:

Kapasitor yang saya gunakan adalah 60kVAr dan CT yang saya gunakan 2000A/5A, maka setting yang harus saya input untuk setting C/k nya adalah: 0.15 Anda dapat melihat ilustrasinya seperti pada gambar berikut:

Bila anda ingin menyetting nilai C/k ini sendiri boleh-boleh saja, asalkan besaran setting C/k ini dikisaran angka yang telah didapat, dan nilai cos phi yang dihasilkan nanti berjalan normal. Jika input setting sangat jauh dari perhitungan kisaran tabel, maka gerak penambahan dan pengurangan otomatis on off kapasitor akan menjadi cepat dan tidak teratur.

s (second) : 
Detik yang diinginkan untuk menyalakan kapasitor ketika RVC menghidupkannya. Tekan plus minus untuk merubah angkanya. Lama tidaknya waktu yang diperlukan untuk menghidupkan kapasitor ini tergantung besar tidaknya arus yang berjalan. Anda dapat mengamatinya terlebih dahulu di amperemeter sebelum memasukkan angkanya.

STEPS :
Menu ini berfungsi untuk menghidupkan dan menidakfungsikan salah satu step kapasitor. Angka 0 adalah pilihan untuk menidak fungsikan salah satu kapasitor yang diinginkan (lihat angka bulat diatas yang berkedip). Fungsi angka 0 ini akan dibutuhkan sewaktu-waktu bila kapasitor atau fuse diketahui  sudah tidak dalam kondisi yang baik dan kita sementara waktu belum sempat memperbaikinya.

Keterangan angka input
0 =  menidak fungsikan salah satu kapasitor yang diinginkan
1 = disetting bila keseluruhan kapasitor memiliki besar kVAr yang sama
2 = disetting apabila ada 2 buah kapasitor yang besarnya 1/2 dari 10 kapasitor laiinnya.
3 = disetting apabila ada 2 buah kapasitor yang besarnya 1/3 dari 9 kapasitor laiinnya.
4 = disetting apabila ada 2 buah kapasitor yang besarnya 1/4 dari 8 kapasitor laiinnya.

Masih pada gambar #10 tetapi pada menu ini lebih bersifat Proteksi terhadap kinerja RVC ABB ini. Berikut simak penjelasannya..

• Cir : Circular untuk menghidupkan kapasitor secara acak terbalik
• Lin : Linear untuk menghidupkan kapasitor secara urut
• cos phi : Untuk memulai menghidupkan kapasitor dari batas cos phi terendah yang diinginkan
• V rms Max : Batas tegangan tertinggi untuk mematikan otomatis sementara keseluruhan kapasitor sampai dengan tegangan kembali normal pada batas settingan.
• V rms Min : Batas tegangan terendah untuk mematikan otomatis sementara keseluruhan kapasitor sampai dengan tegangan kembali normal pada batas settingan.
• Max THD V : Batas Total Harmonik Distortion tertinggi terhadap tegangan yang timbul untuk mematikan otomatis sementara keseluruhan kapasitor sampai dengan THD kembali normal pada batas settingan.

Anda bisa merubah atau menonaktifkan pilihan-pilihan diatas dengan menekan plus (+) atau minus (-)

#11 = Gambar pilihan wiring connection menu phase

Demikian saja artikel Cara Membuat Sendiri Panel Kapasitor Bank Industri Menggunakan RVC ABB yang telah saya rangkum sendiri berdasarkan pengalaman saya. Dan untuk melihat salah satu desain dan foto asli panel control dan panel kapasitor buatan saya, dapat diklik disini

Terimakasih... semoga bermanfaat..

Sumber:

_______________________________

http://electric-mechanic.blogspot.com

Baca juga dibawah ini, dan silahkan beri komentar untuk masukan..