KAPASITOR BANKA. Pengertian KapasitorKapasitor (Kondensator) yang dalam rangkaian elektronika dilambangkan dengan huruf "C" adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867). Satuan kapasitor disebut Farad (F). Satu Farad = 9 x 1011 cm2 yang artinya luas permukaan kepingan tersebut. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya.Kapasitor terbentuk dari dua buah konduktor. Suatu kapasitor dinamakan bermuatan Q jika kedua konduktornya diberimuatan Q yang sama namun berbeda jenis (yaitu + Q dan Q). Proses pengisian kapasitor dilakukan dengan menghubungkan kapasitor tersebut dengan beda potensial.Muatan yang tersimpan dalam kapasitor berbanding lurus dengan beda potensial yang diberikan.QV

Konstanta ke sebandingannya menyatakan kapasitas (kapasitansi) kapasitor untuk menyimpan muatan.

Q=C . V

Berarti kapasitansi suatu kapasitor merupakan perbandingan antara muatan yangdisimpannyadengan beda potensial antara konduktor-konduktornya.

Dalam sistem listrik AC atau Arus Bolak-Balik ada tiga jenis daya yang dikenal, khususnya untuk beban yang memiliki impedansi (Z), yaitu: Daya semu (S, VA, Volt Amper) Daya aktif (P, W, Watt) Daya reaktif (Q, VAR, Volt Amper Reaktif)Dalam rangkaian listrik AC gelombang tegangan dan arus berbentuk sinusoida, besarnya daya setiap saat tidak sama. Maka daya yang merupakan daya rata-rata diukur dengan satuanWatt, Daya ini membentuk energi aktif persatuan waktu dan dapat diukur dengan kwh meter dan juga merupakandaya nyataataudaya aktifyang digunakan oleh beban listrik.Daya semudinyatakan dengan satuanVolt-Ampere(disingkat,VA), menyatakan kapasitas peralatan listrik, seperti yang tertera pada peralatangeneratordantransformator. Daya reaktif(VAR) adalah daya yang terpakai sebagai energi pembangkitanflux magnetiksehingga timbul magnetisasi dan daya ini dikembalikan ke sistem karena efek induksi elektromagnetik itu sendiri, sehingga daya ini sebenarnya merupakan beban (kebutuhan) pada suatu sistim tenaga listrik.

Gambar 1. Segitiga Daya.

B. Pengertian Faktor Daya (Cos Phi)Faktor dayaCos phiadalah perbandingan antara daya aktif (watt) dengan daya semu (VA). Daya reaktif yang tinggi akan meningkatkan sudut ini dan sebagai hasilnya faktor daya akan menjadi lebih rendah. Nilai cos phi selalu lebih kecil atau sama dengan satu. Faktor Daya menggambarkan sudut phasa antara daya aktif dan daya semu. Faktor daya yang rendah merugikan karena mengakibatkan arus beban tinggi. C. Efek Pemasangan KapasitorPerbaikan faktor daya ini menggunakan kapasitor bank.Faktor daya dapat diperbaiki dengan memasangkapasitor pengkoreksi faktor dayapada sistem distribusi listrik/instalasi listrik di pabrik/industri.Kapasitorbertindak sebagaipembangkit daya reaktifdan oleh karenanya akan mengurangi jumlah daya reaktif, juga daya semu yang dihasilkan oleh bagian beban. Sebuah contoh yang memperlihatkan perbaikan faktor daya dengan pemasangan kapasitor ditunjukkan dibawah ini:Contoh:Sebuah pabrik kimia memasang sebuah trafo 1500 kVA. Kebutuhan parik pada mulanya 1160 kVA dengan faktor daya 0,70. Persentase pembebanan trafo sekitar 78 persen (1160/1500 = 77.3 persen). Untuk memperbaiki faktor daya dan untuk mencegah denda oleh pemasok listrik, pabrik menambahkan sekitar 410 kVAr pada beban motor. Hal ini meningkatkan faktor daya hingga 0,89, dan mengurangi kVA yang diperlukan menjadi 913 kVA, yang merupakan penjumlahan vektor kW dankVAr. Trafo 1500 kVA kemudian hanya berbeban 60 persen dari kapasitasnya. Sehingga pabrik akan dapat menambah beban pada trafonya dimasa mendatang. (Studi lapangan NPC)D. Keuntungan perbaikan faktor daya melalui pemasangan kapasitor adalah:1. Bagi Konsumen, khususnya perusahaan atau industri:a. Diperlukan hanya sekali investasi untuk pembelian dan pemasangan kapasitor dan tidak ada biaya terus menerus.b. Mengurangi biaya listrik bagi perusahaan, sebab:1) daya reaktif (kVAR) tidak lagi dipasok oleh perusahaan sehingga kebutuhan total(kVA) berkurang dannilai denda yang dibayar jika beroperasi pada faktor daya rendah dapat dihindarkan.2) Mengurangi kehilangan distribusi (kWh) dalam jaringan/instalasi pabrik.3) Tingkat tegangan pada beban akhir meningkat sehingga meningkatkan kinerja motor.2. Bagi pemasok listrika. Komponen reaktif pada jaringan dan arus total pada sistim berkurang.b. Kehilangan daya dalam sistim berkurang karena penurunan arus.c. Kemampuan kapasitas jaringan distribusi listrik meningkat, mengurangi kebutuhan untuk memasang kapasitas tambahan.E. Metoda Pemasangan Instalasi KapasitorCara pemasangan instalasi kapasitor dapat dibagi menjadi 3 bagian yaitu :a Global compensationDengan metode ini kapasitor dipasang di induk panel ( MDP )Arus yang turun dari pemasangan model ini hanya di penghantar antara panel MDP dan transformator. Sedangkan arus yang lewat setelah MDP tidak turun dengan demikian rugi akibat disipasi panas pada penghantar setelah MDP tidak terpengaruh. Terlebih instalasi tenaga dengan penghantar yang cukup panjang Delta Voltagenya masih cukup besar.b Sectoral CompensationDengan metoda ini kapasitor yang terdiri dari beberapa panel kapasitor dipasang dipanel SDP. Cara ini cocok diterapkan pada industri dengan kapasitas beban terpasang besar sampai ribuan kva dan terlebih jarak antara panel MDP dan SDP cukup berjauhan.

c Individual CompensationDengan metoda ini kapasitor langsung dipasang pada masing masing beban khususnya yang mempunyai daya yang besar. Cara ini sebenarnya lebih efektif dan lebih baik dari segi teknisnya. Namun ada kekurangan nya yaitu harus menyediakan ruang atau tempat khusus untuk meletakkan kapasitor tersebut sehingga mengurangi nilai estetika. Disamping itu jika mesin yang dipasang sampai ratusan buah berarti total cost yang di perlukan lebih besar dari metode diatasF. Komponen-komponen utama yang terdapat pada panel kapasitor antara lain:1. Main switch / load Break switchMain switch ini sebagai peralatan kontrol dan isolasi jika ada pemeliharaan panel . Sedangkan untuk pengaman kabel / instalasi sudah tersedia disisi atasnya (dari) MDP.Mains switch atau lebih dikenal load break switch adalah peralatan pemutus dan penyambung yang sifatnya on load yakni dapat diputus dan disambung dalam keadaan berbeban, berbeda dengan on-off switch model knife yang hanya dioperasikan pada saat tidak berbeban. Untuk menentukan kapasitas yang dipakai dengan perhitungan minimal 25 % lebih besar dari perhitungan KVar terpasang dari sebagai contoh :Jika daya Kvar terpasang 400 Kvar dengan arus 600 Ampere, maka pilihan kita berdasarkan 600 A + 25 % = 757 Ampere yang dipakai size 800 Ampere.2. Kapasitor Breaker.Kapasitor Breaker digunakan untuk mengamankan instalasi kabel dari breaker ke Kapasitor bank dan juga kapasitor itu sendiri. Kapasitas breaker yang digunakan sebesar 1,5 kali dari arus nominal dengan I m = 10 x Ir. Untuk menghitung besarnya arus dapat digunakan rumusI n = Qc / 3 .VLSebagai contoh : masing masing steps dari 10 steps besarnya 20 Kvar maka dengan menggunakan rumus diatas didapat besarnya arus sebesar 29 ampere, maka pemilihan kapasitas breaker sebesar 29 + 50 % = 43 A atau yang dipakai 40 Ampere. Selain breaker dapat pula digunakan Fuse, Pemakaian Fuse ini sebenarnya lebih baik karena respon dari kondisi over current dan Short circuit lebih baik namun tidak efisien dalam pengoperasian jika dalam kondisi putus harus selalu ada penggantian fuse. Jika memakai fuse perhitungannya juga sama dengan pemakaian breaker.3. Magnetic ContactorMagnetic contactor diperlukan sebagai Peralatan kontrol.Beban kapasitor mempunyai arus puncak yang tinggi , lebih tinggi dari beban motor. Untuk pemilihan magnetic contactor minimal 10 % lebih tinggi dari arus nominal ( pada AC 3 dengan beban induktif/kapasitif). Pemilihan magnetic dengan range ampere lebih tinggi akan lebih baik sehingga umur pemakaian magnetic contactor lebih lama.

4. Kapasitor BankKapasitor bank adalah peralatan listrik yang mempunyai sifat kapasitif..yang akan berfungsi sebagai penyeimbang sifat induktif. Kapasitas kapasitor dari ukuran 5 KVar sampai 60 Kvar. Dari tegangan kerja 230 V sampai 525 Volt atauKapasitor Bankadalah sekumpulan beberapa kapasitor yang disambung secara parallel untuk mendapatkan kapasitas kapasitif tertentu. Besaran yang sering dipakai adalah Kvar (Kilovolt ampere reaktif) meskipun didalamnya terkandung / tercantum besaran kapasitansi yaitu Farad atau microfarad. Kapasitor ini mempunyai sifat listrik yang kapasitif (leading). Sehingga mempunyai sifat mengurangi / menghilangkan terhadap sifat induktif (leaging)5. Reactive Power RegulatorPeralatan ini berfungsi untuk mengatur kerja kontaktor agar daya reaktif yang akan disupply ke jaringan/ system dapat bekerja sesuai kapasitas yang dibutuhkan. Dengan acuan pembacaan besaran arus dan tegangan pada sisi utama Breaker maka daya reaktif yang dibutuhkan dapat terbaca dan regulator inilah yang akan mengatur kapan dan berapa daya reaktif yang diperlukan. Peralatan ini mempunyai bermacam macam steps, dari 6 steps , 12 steps sampai 18 steps.

I. IMPEDANSI JARINGANArus AC adalah arus yang sipatnya mempunya dua arah atau lebih di kenal dengan sebutan arus bolak-balik yang tidak memiliki sisi negatif, dan hanya mempunya ground (bumi). Arus AC biasa di gunakan untuk tegangan listrik PLN sebesar misalnya 220 Volt 50 hertz, ini adalah tegangan standard untuk Indonesia.Pada dasarnya, di setiap rangkaian arus pasti mempunyai nilai induktansi, hambatan dan kapasitas. Akan tetapi nilai hambatan, kapasitas dan induktansi tergantung pada jenis komponen di dalam rangkaian tersebut, yang dalam keadaan tertentu nilainya dapat diabaikan sedangkan pada kondisi lain tidak dapat diabaikan. Dalam arus AC, terdapat hambatan yang disebut impedansi (Z) yang terdiri dari : HambatanMurni (R): HambatanInduktif (XL) : HambatanKapasitor (XC) :

Padarangkaian R-L-C, terdapat 3 kemungkinanimpedansi Z dengansudutfase, yaitu : XL>XC : rangkaian bersifat induktif, arus tertinggal dari tegangan sebesar XL< XC: rangkaian bersifat kapasitif, arus tertinggal dari tegangan sebesar XL=XC : rangkaian bersifat resistif (terjadi resonansi), arus sefase dengan tegangan.

A. TCRLKRangkaian Listrik dengan Hubungan SeriRangkaian seri

Gambar di atas menunjukan sebuah rangkaian listrik dengan arus bolak-balik dengan susunan seri yang terdiri dari T sebuah tegangan arus bolak-balik, bangku kapasitor (C), Induktor (L), Hambatan (R) dan sebuah miliamperemeter (mA).Jika E adalah besarnya tegangan efektif dan besarnya frekuensi sudut dari sumber tegangan arus bolak-balik, maka besarnya arus efektif (I) yang mengalir melalui rangkaian tersebut adalah :

(1)

dimana :R = besarnya tahanan (Ohm)L = besarnya induktansi dari konduktor (Henry)C = besarnya kapasitansi dari kapasitor (Farad)I = kuat arus (Ampere)E = tegangan (Volt) = frekuensi sudut (radian per detik)

Jika nilai C diubah-ubah besarnya, maka akan terdapat harga I yang mencapai harga maksimum. Harga arus maksimum itu dicapai pada saat harga :

Dan besarnya kuat arus :

Rangkaian listrik dimana I mencapai maksimum dan harga disebut : dalam keadaan resonansi seri.

B. Rangkaian paralel

TCRLKRangkaian Listrik dengan Hubungan Paralel

Gambar menunjukkan sebuah rangkaian arus bolak-balik dengan susunan paralel dengan induktor (termasuk hambatannya) dengan kapasitor kemudian disusun seri dengan miliamparemeter ke sumber tegangan arus bolak-balik. Jika E tegangan efektif dari sumber tegangan, maka kuat arus efektifnya adalah :

(4)

Jika C diubah-ubah besarnya, maka akan terdapat harga I yang mencapai harga minimum. Harga arus minimum itu dapat dicapai pada saat harga :

(5)dan besar kuat arus :

Seperti halnya pada rangkaian seri, maka pada saat arus mencapai hargga minimum, maka rangkaian tersebut : dalam keadaan resonansi paralel.Catatan :Pada percobaan ini tidak dipakai hambatan R khusus, melainkan R diambil dari kumparan konduktornya (induktor terdiri dari kuparan kawat dan besi).Rangkaian bangku kapasitor biasanya seperti :

C1C2C3C4Rangkaian Bangku Kapasitor

Jadi dengan menyusun paralel kapasitansinya dijumlahkan dari masing-masing kapasitor yang terpakai. Adapun bangku kapasitor geser dimana kapasitansinya adalah jumlah langsung dari tiap-tiap penunjukkan gesernya.Pada setiap pengukuran baik arus searah maupun arus bolak-balik, selalu digunakan batas ukur yang terbesar kemudian berturut-turut dikecilkan. Demikian pula untuk tegangan.

II. RESONANSIResonansi adalah suatu gejala yang terjadi pada suatu rangkaian arus bolak-balik yang mengandung elemen induktor, L, dan kapasitor, C.Resonansi terbagi atas dua yaitu: Resonansi dalam rangkaian seri (resonansi seri) Resonansi dalam rangkaian paralel (resonansi paralel = anti resonansi)Resonansi seri terjadi bila reaktansi induktif sama dengan reaktansi kapasitif, XL= XC dan Resonansi parallel terjadi bila suseptansi induktif pada suatu cabang sama dengan suseptansi kapasitif pada cabang lainnya, BL = BC

A. Frekuensi ResonansiResonansi adalah proses bergetarnya suatu benda dikarenakan ada benda lain yang bergetar, hal ini terjadi karena suatu benda bergetar pada frekuensi yang sama dengan frekuensi benda yang terpengaruhi.Resonansi pada rangkaian AC (Alternating Curren) merupakan keadaan dimana reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif memiliki nilai yang sama (XL = XC ). Reaktansi induktif akan meningkat seiring meningkat-nya frekuensi sedangkan reaktansi kapasitif justru sebaliknya, akan menurun jika frekuensi meningkat. Jadi hanya akan ada satu nilai frekuensi dimana keadaan kedua reaktanssi tersebut bernilai sama.Frekuensi resonansi dapat dihitung menggunakan persamaan matematika berikut ini :

B. Rangkaian seriRangkaian resonansi seri merupakan kombinasi rangkaian induktor dan kapasitor yang disusun secara seri. Bila frekuensi sumber tegangan diubah-ubah, maka akan terjadi resonansi ketika reaktansi induktif sama dengan reaktansi kapasitif,

Z = R + jXZ = R + j (rL 1/rC)Z = R + j 0 atau Z = RNilai impedansi sama dengan nilai resistansi sehingga vS = vR. Untuk menghitung nilai frekuensi referensi menggunakan rumus diatas.Contoh :

Pada rangkaian di atas kapasitor C1 memiliki nilai kapasitansi 10uF dan induktor L1 memiliki nilai induktansi 120mH. Berapakah frekuensi resonansi (Fr) pada rangkaian resonansi seri di atas?Fr = 1 / (2 (LC))Fr = 1 / (2 3,14 (0,12 10-5))Fr = 1 / 0,006879Fr = 145,36 HzJika disimulasikan menggunakan software simulasi dan kita plot nilai arus terhadap frekuensi, rangkaian resonansi seri akan menghasilkan bentuk kurva seperti terlihat berikut ini.

Bentuk kurva untuk rangkaian resonansi seri pada saat keadaan resonansi, arus yang mengalir pada rangkaian mencapai nilai maksimum-nya. Ini menandakan bahwa rangkaian resonansi seri memiliki impedansi yang sangat rendah pada kondisi resonansi, bahkan pada rangkaian ideal nilai impedansi rangkaian akan sama dengan 0 (Nol).

C. Rangkaian paralel (Tank Circuit)Kombinasi rangkaian induktor dan kapasitor yang dapat menghasilkan keadaan resonansi lainnya adalah dengan merangkai induktor dan kapasitor secara paralel atau disebut juga sebagai Tank Circuit. Contoh :

Cara menghitung frekuensi resonansi (Fr) pada rangkaian paralel sama dengan menghitung frekuensi resonansi pada rangkaian seri.Bentuk kurva yang dihasilkan oleh rangkaian resonansi paralel melalui simulasi elektronika diperlihatkan pada gambar berikut ini.

Berdasarkan pada kurva di atas, pada keadaan resonansi, arus yang mengalir pada rangkaian mencapai nilai minimum-nya bahkan hampir mendekati 0 (Nol). Ini menandakan bahwa impedansi rangkaian sangat tinggi bahkan pada kondisi ideal impedansi rangkaian memiliki nilai yang tak terhingga.

D. Anti ResonansiPada suatu rangkaian resonansi paralel yang hanya terdiri dari induktor (L) dan kapasitor (C) jika ditambahkan resistor (R) secara seri pada salah satu-nya akan mengakibatkan bergeser-nya frekuensi resonansi. Hal ini juga berimbas menjadi tidak relevan-nya persamaan frekuensi resonansi (Fr) yang telah dijelaskan sebelumnya.

Pada rangkaian resonansi paralel di atas ditambahkan RL (100) yang disusun secara seri dengan induktor L1. Hasilnya frekuensi resonansi bergeser ke bawah dari 145,36 Hz menjadi 131,83 Hz.

Jika resistor di tambahkan secara seri pada C1 yakni RC (100 ), hasilnya frekuensi resonansi bergeser ke atas dari 145,36 Hz menjadi 165,96 Hz. Pergeseran nilai frekuensi resonansi (Fr) ketika suatu rangkaian resonansi paralel yang terdiri dari L dan C ditambahkan pada salah satu-nya sebuah R dengan nilai yang cukup besar, dinamakan sebagai Anti Resonansi.Kemudian bagaimana dengan rangkaian resonansi seri yang hanya terdiri dari induktor (L) dan kapasitor (C) jika ditambahkan resistor (R) secara seri?

Ternyata pergeseran frekuensi resonansi tidak terlalu signifikan jika dibandingkan dengan hasil perhitungan menggunakan persamaan Fr. Pada hasil perhitungan Fr = 145,36 Hz sedangkan jika ditambahkan R1 (100 ), Fr = 144,54 Hz dan hal ini masih bisa di toleransi. Berdasarkan pada hal tersebut, dapat disimpulkan bahwa anti resonansi tidak terjadi pada rangkaian resonansi seri.

III. PENGGUNAAN FILTER PASIF SEBAGAI PEREDUKSI EFEK HARMONISA Beberapa peralatan yang dapat menyebabkan timbulnya harmonisa antara lain peralatan-peralatan yang umumnya menggunakan jenis semi-konduktor seperti lampu hemat energi, TV, printer, komputer dan lain sebagainya. Peralatan ini dirancang untuk menggunakan arus listrik secara hemat dan efisien karena arus listrik hanya dapat melalui komponen semi-konduktornya selama periode pengaturan yang telah ditentukan. Namun di sisi lain hal ini akan menyebabkan gangguan gelombang arus dan tegangan yang pada akhirnya akan kembali ke bagian lain sistem tenaga listrik. Fenomena ini akan menimbulkan gangguan beban tidak linier satu fasa. Hal di atas banyak terjadi pada distribusi yang memasok pada areal perkantoran atau komersial. Sedangkan pada areal perindustrian gangguan yang terjadi adalah beban non-linier tiga fasa yang disebabkan oleh motor listrik, kontrol kecepatan motor, batere charger, electroplating, dapur busur listrik, dan lain-lain.Masalah yang dibahs tentang penentuan tingkat % THD (Total Harmonic Distortion) arus dan tegangan sesuai acuan standar IEEE 519-1992 Menentukan nilai kapasitor dan induktor sebagai filter pasif untuk tingkat harmonisa ke-3 pada beban lampu hemat energi dan lampu pijar agar sesuai dengan standar IEEE 519-1992.

A. Teori dasar HarmonisaPada dasarnya, harmonisa adalah gelombang-gelombang sinus dengan frekuensi kelipatan (integer) dari frekuensi sumber, dan apabila digabungkan dengan gelombang sinus dengan frekuensi sumber akan menghasilkan gelombang yang terdistorsi (non-sinus). Sedangkan frekuensi harmonik pada dasarnya adalah suatu frekuensi yang menyebabkan cacatnya gelombang amplitudo dalam suatu sistem tenaga listrik . Untuk bilangan bulat pengali frekuensi dasar disebut angka urutan harmonisa. Misalnya, frekuensi dasar suatu sistem tenaga listrik adalah 50 Hz, maka harmonisa keduanya adalah gelombang dengan frekuensi sebesar 100 Hz, harmonisa ketiga adalah gelombang dengan frekuensi sebesar 150 Hz dan seterusnya sehingga dapat dituliskan dengan persamaan (Suprianto 2005 : 22) fh = n x f1 1)dengan :fh = frekuensi harmonisa f1 = frekuensi fundamental n = bilangan bulat positif Gelombang-gelombang ini kemudian menumpang pada gelombang murni atau aslinya sehingga terbentuk gelombang cacat yang merupakan jumlah antara gelombang murni sesaat dengan gelombang harmonisanya. Karakteristik harmonisa dapat dipresentasikan dengan deret fourier (Jusmin 2003:17)...2)

Harmonisa sangat mengganggu sistem tenaga listrik, berbeda halnya jika kita melihat bahwa sebuah generator menjadi sumber penghasil listrik dan peralatan listirk yang menjadi bebannya sedangkan untuk harmonisa justru sebaliknya beban menjadi sumber harmonisa dan beban harmonisa adalah peralatan listrik disekitarnya dan generator itu sendiri. Harmonisa cenderung akan menuju ketempat yang memiliki impedansi yang rendah dan dalam sistem penyaluran energi listrik terdapat impedansi yang sangat rendah sehingga harmonisa dapat bergerak menuju generator sebagai pembangkit tenaga listrik (Schneider Electric:102).

Berdasarkan gambar 1 diatas harmonisa awalnya muncul dari beban non-linier kemudian bergerak menuju sistem penyaluran energi listrik dan peralatan lain akibatnya transformator dapat terkena dampak yang sangat berbahaya yakni panas yang berlebih pada transformator yang disebabkan oleh naiknya losses pada transformator setelah itu merambat menuju sistem penyaluran energi listrik dan peralatan lainya.Salah satu sumber harmonisa yang akan kita bahas kali ini untuk menjelaskan prinsip kerja dari filter harmonisa pasif adalah harmonisa yang ditimbulkan oleh lampu hemat energy.B. Prinsip Kerja Filter PasifPrinsip kerja dari filter shunt (filter pasif paralel) adalah dengan meng-short circuit-kan arus harmonisa yang ada dekat dengan sumber distorsi. Ini dilakukan agar supaya menjaga arus harmonisa yang masuk tersebut tidak keluar menuju peralatan lain dan sumber supply energi listrik. Komponen filter pasif ini terdiri dari dua komponen yakni kapasitor yang dihubungkan seri dengan induktor (reaktor). Penggunaan filter jenis ini dapat memberikan keuntungan tersendiri bagi sistem tenaga listrik, disamping mampu mereduksi tingkat harmonisa, penggunaan kapasitor pada peralatan ini dapat memperbaiki cos sistem, pada reaktornya berfungsi sebagai filter dan juga melindungi kapasitor dari over kapasitor hal ini dikarenakan adanya resonansi. Sebuah rangkaian LC dipasang pada frekuensi harmonisa sebagai filter, pemasangannya secara paralel dengan peralatan yang menyebabkan distorsi harmonisa seperti gambar 5.

Penentuan nilai kapasitor sangat penting karena jika arus harmonisa yang dihasilkan adalah kecil sedangkan kapasitas kapasitor lebih besar, maka akan muncul masalah baru dalam sistem tenaga listrik yakni over capasitive, kondisi ini akan menyebabkan pemanasan berlebih pada peralatan-peralatan lainnya, salah satunya adalah penghantarnya karena arus dan tegangan akan naik. Kapasitor yang digunakan bermacam-macam tergantung pada tingkat harmonisa yang dihasilkan.1. Perhitungan kapasitor Data daya beban : S = 363 VA = 0,363 kVACos = 0,8 Untuk Cos sebesar 0,8 diperlukan besarnya kapasitor : 0,363 x sin (arccos (0,8) = 0,21 kVAR. Agar dapat mengurangi besarnya kapasitas dari kapasitor dengan tujuan agar Cos sistem menjadi baik, maka perlu dinaikan Cos menjadi 0.95. sehingga memerlukan kapasitor sebesar : 0,363 x sin (arccos (0,95)) = 0,11 kVARDibutuhkan kompensasi dari filter : 0,21 0,11 = 0,09 kVAR Untuk tegangan nominal sistem 380 V, reaktansi fiter Xfilter dapat diketahui :

merupakan perbedaan antara reaktansi kapasitif dan reaktansi induktif pada frekuensi fundamental:

Misalkan untuk orde harmonisa ke-3, maka:

Oleh karena itu, reaktansi kapasitif yang diinginkan dapat dicari:

Karena dipasaran kapasitas kapasitor sebesar 0.08 kVAR tidak ada sedangkan kapasitor yang paling kecil adalah sebesar 2.5 kVAR, maka dipilih kapasitor dengan daya 2.5kVAR tipe standar.2. Penentuan InduktorKapasitas filter reactor sekarang dapat dihitung untuk dipasang dengan kapasitor pada frekuensi yang diinginkan (fundamental):

Maka besarnya inductor yang dibutuhkan :L = 20