Memahami Segitiga Daya

Disini pasti masih banyak yang bingung apa sih sebenarnya segitiga daya itu ? Apa hubungannya dengan Daya aktif , Daya Semu dan Daya reaktif ? dan apa fungsinya ? Oke mari kita bahas satu-persatu

Segitiga Daya adalah sebuah segitiga siku-siku (trigonometri) yang digunakan untuk memudahkan dalam menghitung daya aktif , daya semu dan daya reaktif. Untuk persamaan dari segitiga daya bisa dilihat pada gambar diatas !!

Apa yang dimaksud dengan daya

Daya adalah sejumlah energi listrik yang dikeluarkan untuk melakukan suatu kerja atau usaha. Misalkan pada lampu 6 Watt dimana mengeluarkan daya 6 watt untuk meng-konversikannya dari energi listrik ke energi cahaya. Daya listrik biasanya dinyatakan dalam satuan watt atau Horsepower (HP) dimana 1 Hp ini setara dengan 746 Watt. Pada listrik searah (DC) daya listrik ini dirumuskan dengan rumus P = V x I. Dimana P adalah daya , V adalah tegangan dan I adalah arus.

Macam daya listrik

Pada dasarnya daya listrik dibagi menjadi tiga yaitu :

• daya nyata / daya aktif dengan satuan W (WATT) 
• daya semu dengan satuan VA (Volt Ampere)
• dan daya reaktif VAR (Volt Ampere Reaktif)

Ke tiga daya ini terdapat pada listrik satu fasa maupun listrik tiga fasa dan saling berkaitan atau berhubungan satu sama lain. Nilai dari ketiga daya ini juga sangat dipengaruhi oleh cos phi (cos φ). Pada listrik 1 fasa 220 Volt PLN biasanya cos φ ini nilainya ditetapkan 0,8.

Daya Aktif atau Daya Nyata (Real Power) 

Daya aktif adalah suatu daya yang sesungguhnya terpakai untuk melakukan kerja terhadap beban atau merupakan daya yang sesungguhnya dibutuhkan beban. Daya ini digunakan untuk mengubah suatu energi listrik menjadi bentuk energi lain. Misalkan pada sebuah lampu dimana ada konversi energi listrik menjadi energi cahaya. Satuan dari daya aktif adalah Watt dan daya aktif ini bisa terjadi pada beban induktif maupun beban resistif.

Daya Semu

Merupakan keseluruhan kapasitas daya yang belum terpakai.  Kapasitas daya ini yang disediakan oleh PLN dengan satuan VA (Volt Ampere). Pada persamaan segitiga daya bisa dilihat bahwa daya semu ini tidak terdapat cos q. 

Pada suatu instalasi rumah dan gedung untuk menentukan supply daya PLN (Daya semu / VA / Volt Ampere) kita harus melihat daftar yang sudah disediakan.

Misalkan kebutuhan listrik di rumah kita adalah 600 Watt maka berapa supply daya PLN yang akan kit gunakan ??

Daya Nyata       = Daya Semu x Cos q

  600 Watt        = S x 0,8

Daya Semu (S) = 600 / 0,8

Daya Semu (S) = 750 VA (Volt Ampere)

Maka berdasarkan tabel tsb kita menggunakan supply daya listrik PLN sebesar 900 Volt Ampere.

Daya Reaktif

Daya reaktif adalah sebuah daya yang terserap untuk pembentukan medan magnet. Daya ini ditimbulkan oleh beban induktif seperti transformator, motor, dan lain lain. Beban induktif disebabkan oleh lilitan kawat atau kumparan yang digunakan untuk membangkitkan medan magnet agar peralatan listrik dapat bekerja dengan baik. Satuan dari Daya Reaktif ini adalah VAR (Volt Ampere Reaktif).

Agar lebih memahami konsep tersebut saya akan meng-analogikan seperti sebuah minuman bersoda.

Jadi pada gambar di atas dapat dilihat bahwa daya aktif merupakan daya sebenarnya yang terpakai, daya semu merupakan keseluruhan daya yang belum terpakai yang mana disediakan oleh PLN (VA), dan daya reaktif merupakan kerugian daya yang disebabkan oleh beban induktif.

Rumus Segitiga Daya

Pada listrik satu fasa

• P = V x I x Cos φ
• S = V x I
• Q = V x I x Sin φ

Pada listrik tiga fasa

• P = √3 x V x I x Cos φ  
• S = V x I x √3
• Q = V x I x Sin φ x √3

Faktor Daya

Faktor daya atau power factor (Cos φ) merupakan suatu nilai yang disebabkan oleh adanya kerugian daya. Dalam perhitungan matematis Cos φ ini merupakan perbandingan dari daya aktif (daya yang sebenarnya terpakai) dengan daya semu (total keseluruhan daya). Cos φ pada instalasi satu fasa biasanya ditetapkan 0,8 karena tidak akan jauh dari nilai tsb.

Jelaskan Hubungan Segitiga Daya dan Faktor Daya ?

Jadi faktor daya ini adalah perbandingan antara Daya Nyata dan Daya Semu. Idealnya faktor daya pada suatu jaringan listrik adalah 1. Akan tetapi dalam suatu rangkaian listrik pasti mengalami rugi-rugi. Rugi-rugi inilah yang disebut dengan faktor daya. Faktor daya pada listrik PLN 220 Volt adalah sebesar 0,8.

Contoh Penggunaan Segitiga Daya

Untuk perhitungan supply Daya Listrik PLN (VA / Volt Ampere) yang dibutuhkan pada suatu instalasi rumah dan gedung yang akan dibangun

Misalkan pada suatu instalasi rumah tinggal mempunyai kebutuhan daya listrik yaitu 900 Watt. Untuk menentukan berapa supply daya PLN (Volt Ampere) per bulan kita menggunakan rumus :

Daya Nyata       = Daya Semu x Cos q

  900 Watt        = S x 0,8

Daya Semu (S) = 900 / 0,8

Daya Semu (S) = 1125 Volt Ampere

Maka kita membutuhkan supply daya PLN minimal 1125 Volt Ampere (VA) agar ketika semua peralatan elektronik di rumah tsb menyala MCB tidak trip.

Contoh Soal Segitiga Daya

1. Misalkan beban listrik total suatu rumah ketika semua peralatan dinyalakan adalah 1250 Watt. Penghuni rumah tsb berlangganan listrik PLN satu fasa dengan Cos φ 0,8. Berapa Daya semu dari beban tsb ?

Maka kita dapat mencarinya dengan rumus :

P = S x Cos φ

S = P / Cos φ

S = 1250 Watt / 0,8

   = 1.562,5‬ VA

2. Sebuah motor listrik dihubungkan dengan sumber listrik PLN satu fasa sebesar 220 V, jika arus yang mengalir pada motor sebesar 5 A dan faktor dayanya 0,8. Berapakah besar nilai daya aktif, daya semu, dan daya reaktif ?

Maka :

Daya Semu

S = V x I

   = 220 x 5 A 

   = 1100 VA

Daya Nyata

P = V x I x Cos φ

   = 1100 x 0,8 

   = 880 Watt

Daya Reaktif

Karena segitiga daya pada dasarnya juga merupakan trigonometri maka dapat menggunakan rumus : 

          = √11002 - 880²

            = √435.600 VAR

          = 660 VAR

3. Pada perencanaan suatu rumah tinggal yang baru saja akan dibangun mempunyai total daya 500 Watt. Jika faktor daya pln adalah 0,8 ,  berapa VA (Volt Ampere) daya PLN dengan listrik 1 fasa yang harusnya disupply untuk setiap bulannya ?

Maka kita dapat mencarinya dengan rumus :

P = S x Cos φ

S = P / Cos φ

S = 500 Watt / 0,8

   = 625‬ VA

Pada tabel diatas terlihat bahwa PLN hanya menyediakan supply listrik dengan daya tertentu yaitu 250 VA, 400 VA, 900 VA, 1300 VA dan seterusnya.

Untuk itu kita dapat berlangganan listrik PLN 900 VA karena jika berlangganan listrik PLN 450 VA kebutuhan daya listrik rumah tsb masih kurang.

Berbagi :