## Jambura Journal of Electrical and Electronics Engineering

## Analisis Pengaruh Kapasitor Bank Terhadap Nilai Faktor Daya dan Nilai Jatuh Tegangan
Bagus Ferdiansah Program Studi S1 Teknik Elektro Universitas Semarang Kota Semarang, Indonesia bagusferdiansah27@gmail.com
Agus Margiantono
Program Studi S1 Teknik Elektro Universitas Semarang Kota Semarang, Indonesia agusmargiantono@usm.ac.id Fahrudin Ahmad Program Studi S1 Teknik Elektro Universitas Semarang Kota Semarang, Indonesia fahrudinahmad@usm.ac.id Diterima : Juli 2023 Disetujui : Juli 2023 Dipublikasi
: Juli 2023
Abstrak—Listrik  merupakan  salah  satu  kebutuhan  pokok masyarakat dalam melakukan aktivitasnya sehari – hari.  Salah satu penyebab terjadinya gangguan sistem tenaga listrik adalah ketidakseimbangan  beban  yang  mempunyai  variasi  beban listrik yang ada pada industri PT Bonanza Megah. Sifat induktif yang  dimiliki  beban  listrik  tersebut  dapat  menyebabkan rendahnya nilai faktor daya dan nilai jatuh tegangan semakin besar.  Untuk  meminimalisir  hal  tersebut  dapat  dilakukan pemasangan  kapasitor  bank  secara  paralel.  Tujuan  penelitian ini adalah menganalisis pengaruh kapasitor bank terhadap nilai faktor  daya  dan  nilai  jatuh  tegangan  dengan  metode perhitungan segitiga daya yang disimulasikan dengan software Etap 19. Sebelum diperbaiki, besar nilai faktor daya (PF) = 0,72 dan  nilai  jatuh  tegangan  =  4,31%.  Berdasarkan  nilai  jatuh tegangan tersebut masih tergolong standar karena berdasarkan standar  PLN  toleransi  nilai  tegangan  adalah  +5  dan  -10%. Untuk nilai faktor daya minimal adalah 0,85. Akan tetapi nilai faktor  daya  tergolong  tidak  standar.  Sehubungan  dengan  hal tersebut  PT  Bonanza  Megah    menggunakan  kapasitor  bank sebesar 6 x 50 kVAR dengan kapasitas kapasitor 4000 𝛍 F untuk memperbaiki nilai faktor daya dan sekaligus untuk mengurangi nilai  jatuh  tegangan.  Selanjutnya,  disimulasikan  dengan software  Etap  19  dengan  cara  memasukkan  data  yang  sudah dikumpulkan  dan  sudah  diolah.  Setelah  dilakukan  simulasi dapat  dilihat  terjadi  perubahan  nilai  jatuh  tegangan  yang semula  4,31  %  menjadi  3,22%  dan  nilai  faktor  daya  yang semula  0,72  menjadi  0,99.  Dari  hasil  simulasi  tersebut  nilai faktor  daya  dan  nilai  jatuh  tegangan  menjadi  standar/  ideal sesuai standarisasi PLN.

## Kata Kunci—Jatuh Tegangan; Faktor Daya; Etap 19
Abstract— electricity  is  one  of  the  basic  needs  of  society  in carrying  out  their  daily  activities.  one  of  the  causes  of  the disturbance  of  the  electric  power  system  is  the  load  imbalance which  has  a  variation  of  the  electrical  load  that  exists  in  the  pt bonanza majestic industry. the inductive nature of the electric load can cause a lower power factor value and a greater voltage drop value. to minimize this, you can install capacitor banks in parallel. the  purpose  of  this  study  was  to  analyze  the  effect  of  bank capacitors on power factor values and voltage drop values using the power triangle calculation method which was simulated with etap 19 software. before being repaired, the power factor value (pf) = 0.72 and the voltage drop value = 4.31 %. based on the value of the voltage drop, it is still classified as standard because based on pln standards, the tolerance for voltage values is +5 and -10%. for
the minimum power factor value is 0.85. however, the power factor value  is  classified  as  non-standard.  in  connection  with  this,  pt bonanza  majestic  uses  a  capacitor  bank  of  6  x  50  kvar  with  a capacity of 4000 μf capacitor to improve the value of the power factor and at the same time to reduce the value of the voltage drop. then,  simulated  with  etap  19  software  by  entering  data  that  has been collected and has been processed. after the simulation, it can be seen that there is a change in the value of the voltage drop from 4.31% to 3.22% and the power factor value from 0.72 to 0.99. from the  simulation  results,  the  power  factor  and  voltage  drop  values are standard/ideal according to pln standards.
keywords—drop voltage; power factor; Etap 19

## I. P ENDAHULUAN
Agar  dapat  berfungsi,  listrik  merupakan  kebutuhan dalam kehidupan modern. Memiliki akses ke sumber energi listrik  yang  andal  sangat  penting  untuk  pertumbuhan  dan kemakmuran  area  tertentu.  Pengelolaan  energi  listrik  yang efisien  dan  terfokus  dengan  baik  dapat  membantu  memacu pertumbuhan  di  daerah  yang  kurang  terlayani.  Percepatan pertumbuhan  daerah,  termasuk  di  bidang  industri,  adalah tersedianya  energi  listrik  yang  memadai  dan  terfokus.  PT Bonanza Megah mengoperasikan berbagai pabrik—termasuk boiler, kilang, margarin, dan kopra—untuk mengolah minyak goreng.  Tidak  ada  cara  yang  dapat  diandalkan  untuk memprediksi  seberapa banyak  penggunaan  daya  yang  lebih tinggi  di  masa  depan.  Karena  permintaan  akan  daya meningkat sementara pasokannya tetap sama, ketidakpastian ini dapat menimbulkan masalah jika terus berlanjut.
Salah satu penyebab terjadinya gangguan sistem tenaga listrik di industri PT Bonanza Megah adalah ketidakseimbangan  beban  yang  mempunyai  variasi  beban listrik. Ketidakseimbangan beban ini berdampak pada pihak penyedia maupun konsumen, terlebih  permasalahan ketidakseimbangan beban ini seringkali terjadi karena beban pelanggan  yang  sangat  bervariatif  dan  tidak  menentu  [1]. Beban listrik tersebut seperti motor induksi, kompressor, dan mesin  –  mesin  yang  lainnya  yang  ada  pada  industri  PT Bonanza  Megah  tersebut.  Karena  beban  induktif  dan  suku cadang  membutuhkan  lebih  banyak  arus  suplai,  kapasitas distribusi  sistem  tenaga  listrik  berkurang  karena  kerugian
sistem  dan  penurunan  tegangan  yang  dihasilkan  oleh  nilai daya reaktif yang tinggi [2].[3]. Hal ini menyebabkan  jatuh tegangan naik dan faktor daya turun [4]. Penurunan tegangan adalah  perbedaan  antara  ujung  transmisi  dan  penerima  dari suatu  rangkaian.  PLN  menetapkan  nilai  0,85  untuk  faktor daya. Sementara itu, voltase memiliki jangkauan operasi +5% hingga  -10%.  Di  luar  batas  toleransi  yang  diperbolehkan, penurunan  tegangan  dapat  mengganggu  kinerja  dan keamanan peralatan listrik dan operasi industri [5].
Sektor  PT  Bonanza  Megah  menggunakan  bank kapasitor  yang  dihubungkan  paralel  dengan  beban  untuk memperbaiki faktor  daya.[6] Kerugian  daya  dan penurunan tegangan  dapat  diminimalkan  dan  keandalan  distribusi ditingkatkan  dengan  memasang  bank  kapasitor,  yang  akan membatasi  arus  yang  mengalir  melalui  konduktor  ke beban.[7]  Penyesuaian  faktor  daya  juga  mengurangi  beban listrik  pada  kabel  dan  komponen  listrik  lainnya,  yang  pada gilirannya  menurunkan  penurunan  voltase  jarak  jauh  dan menghemat  energi.[8]  Studi  sebelumnya  mendefinisikan nilai  faktor  daya  yang  rendah  dan  kehilangan  tegangan (penurunan tegangan) [9], namun studi ini hanya mencakup sejumlah kecil bus. Untuk memperluas pekerjaan sebelumnya,  penulis  menjalankan  simulasi  menggunakan program  Etap  19  dengan  13  bus  untuk  melihat  bagaimana penambahan kapasitor bank mempengaruhi faktor daya dan penurunan tegangan.
Melihat  konteks  tersebut,  penelitian  ini  menggunakan teknik perhitungan segitiga daya untuk mengkaji bagaimana penambahan bank kapasitor mempengaruhi faktor daya dan penurunan tegangan. Perangkat lunak Etap 19 [10] digunakan untuk  mensimulasikan  data  pengukuran  untuk  melakukan penelitian.  Selain  itu,  temuan  studi  ini  dapat  membantu memastikan pasokan listrik yang stabil ke rumah dan bisnis [11].

## II. METODE
Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis nilai faktor daya  dan  nilai  jatuh  tegangan  di  PT  Bonanza  Megah  pada yang  bertempat  di  Kawasan  Industri  Terboyo  Blok  N3, Trimulyo,  Sayung,  Genuk,  Demak  Regency,  Central  Java 50118. Untuk mengurangi penurunan voltase dan meningkatkan  faktor  daya,  organisasi  telah  memilih  untuk menggunakan  bank  kapasitor.  Dengan  penelitian  ini,  kami ingin lebih memahami bagaimana kapasitor bank mempengaruhi faktor daya dan penurunan tegangan. Untuk melengkapi  studi  ini,  diperlukan  data  tegangan,  arus,  daya listrik,  dan  faktor  daya  dari  transformator.  Dalam penyelidikan  ini,  kami  menggunakan  teknik  segitiga kekuatan  untuk  menganalisis  hasil  percobaan.  Kemudian, kami  menggunakan  Etap  19  untuk  melakukan  beberapa simulasi.

## Gambar 1. Flowchart Penelitian
Tahapan  yang  terlibat  dalam  melakukan  penelitian ditunjukkan pada Gambar 1, diagram alir penelitian.

## A. Pengumpulan Data
Pembacaan  tegangan,  arus,  daya  semu,  daya  aktif,  daya reaktif,  dan  faktor  daya  dilakukan  bersamaan  dengan pengukuran lainnya pada tanggal 29 Mei 2023 di PT Bonanza Megah. Butuh waktu berjam-jam setiap hari, dari pukul 10.00 WIB  hingga  pukul 15.00  WIB,  untuk  mengumpulkan  data- data yang diperlukan.

## B. Segitiga Daya
Data  –  data real yang  sudah  dikumpulkan  di  lapangan akan  diolah  menggunakan  perhitungan  segitiga  daya  yang dapat dijelaskan sebagai berikut.
Segitiga daya menggambarkan interaksi antara daya yang dirasakan, daya aktif, dan daya reaktif. Menurut [12], sudut antara daya semu dan daya aktif pada segitiga daya induktif yang ditunjukkan pada Gambar 2.

## Gambar 2. Segitiga Daya
1. Daya Semu
Nilai  daya  yang  disediakan  PLN  kepada  pelanggannya, diukur  dalam  kilovolt-ampere  (kVA),  adalah  produk  dari tegangan  dan  arus  root-mean-square  (rms)  jaringan.  [13] Berikut persamaannya.
S = √ 3 X V X I (1)
2. Daya Aktif
Daya aktif adalah daya yang digunakan yang berbanding lurus dengan faktor daya, didefinisikan sebagai hasil kali tegangan dengan arus dikalikan dengan dirinya sendiri (13). Berikut ini adalah persamaannya.
P = S X Cos ϕ = √ 3 X V X I X Cos ϕ
(2)
3. Daya Reaktif
Energi yang dibutuhkan untuk menciptakan medan magnet dikenal sebagai daya reaktif. Satuan daya reaktif adalah kilo volt ampere reaktif (kVAR). [14] Persamaannya adalah sebagai berikut.
Q 2 = S 2 – P 2 = √ 3 X V X I X Sin ϕ (3)
Keterangan: S : Daya Semu (kVA) P : Daya Aktif (kW) Q: Daya Reaktif (kVAR)
V: Tegangan (Volt) I : Arus (Ampere)
Cos ϕ = Faktor Daya (PF)

## C. Faktor Daya
Faktor  daya  adalah  cosinus  dari  perbedaan  sudut  fasa antara arus dan tegangan. Faktor daya dilambangkan dengan cos  φ  dan  nilainya  berkisar  antara  0  hingga  1.  Semakin mendekati  1,  semakin baik  nilai  faktor  dayanya.  Kemudian nilai  faktor  daya  dapat  dicari  dengan  cara  membagi  daya nyata (P) dengan daya semu (S).

## D. Perbaikan Faktor Daya
Peningkatan faktor daya terdiri dari peningkatan nilai Cos φ1 menjadi Cos φ2, dengan tingkat distorsi yang rendah dan tidak  ada  resonansi  pada  impedansi  bus  utama.  Kebutuhan daya  aktif  dan  reaktif  dapat  ditentukan  berdasarkan pengukuran  pada  operasi  normal  dan  pada  beban  puncak sebagai berikut :
cos 𝜑 = 𝑃 𝑆 = 𝑉×𝐼×cos 𝜑 𝑉×𝐼 (4) Keterangan : cos 𝜑 : Faktor Daya (PF)
P : Daya Aktif (kW)
S : Daya Semu (kVA)
V : Tegangan (Volt)
I : Arus (Ampere)

## E. Kapasitor Bank
Jumlah bank kapasitor yang diperlukan untuk menaikkan faktor daya dari ϕ 1 (titik awal) menjadi ϕ 2 (nilai target)
dapat diperkirakan dengan menggunakan persamaan berikut [15]:
Q b = P Tan ϕ 1 (5)
Q t = P Tan ϕ 2 (6)
Sehingga :
Q c = Q b - Q t (7)

## F. Menghitung Kapasitas Kapasitor
Memperbaiki  faktor  daya  membutuhkan  perhitungan kapasitansi  yang  tepat  untuk  setiap  kapasitor.  Kapasitansi kapasitor dapat dihitung menggunakan rumus berikut:[16]
𝐶 = 𝑄𝐶 2𝜋𝑓𝑉2 (8)
Keterangan :
Q b :  Daya  Reaktif  Sebelum  Perbaikan  Faktor  Daya (KVAR)
Q t : Daya Reaktif Setelah Perbaikan Faktor Daya (KVAR) Q c : Nilai KVAR Kapasitor (KVAR)
C : Nilai Kapasitor (Farad)
V : Tegangan (Volt) f : Frekuensi (Hz)

## G. Jatuh Tegangan
Jika  mengambil  tegangan  di  ujung  transmisi  dan menguranginya  dari  tegangan  di  ujung  penerima,  Anda mendapatkan penurunan tegangan. Kelebihan beban, panjang jaringan,  dan  faktor  daya  hanyalah  beberapa  elemen  yang berkontribusi  terhadap  penurunan  tegangan  ini.  [17]  [18]. Pelat logam yang membentuk kapasitor daya dipisahkan satu sama  lain  dan  dari  bahan  isolasi  yang  berfungsi  sebagai komponen  konduktor  kapasitor.  Tidak  ada  potongan mekanis,  tetapi  ada  gaya  yang  sebanding  dengan  intensitas medan listrik.
Daya  reaktif  induktif  yang  dapat  menyebabkan penurunan  tegangan  dan  rugi  daya  pada  saluran  distribusi bertambah  sebanding  dengan  panjang  saluran  dan  jumlah motor  yang  dioperasikan.  Menggunakan  bank  kapasitor secara  paralel  dengan  beban  dengan  kapasitas  yang  sesuai, sumber daya reaktif kapasitif dapat memperbaiki penurunan tegangan pada jalur distribusi utama. [19]
Rumus  berikut  dapat  digunakan  untuk  menentukan persentase kehilangan tegangan, dinyatakan dalam % :
∆𝑉 = 𝑉𝑆−𝑉𝑅 𝑉𝑆 × 100% (9)
Keterangan :
( ∆𝑉) : Nilai Jatuh Tegangan (%) V S : Tegangan Pada Sisi Kirim (Volt) V R : Tegangan Pada Sisi Terima (Volt)

## H. Simulasi Menggunakan Software ETAP 19
Perangkat  lunak  seperti  ETAP  19  digunakan  sebagai pengelola data real-time offline dan online serta penganalisa sistem  kelistrikan  menyeluruh.  Pengasutan  motor,  analisis daya  harmonik,  koordinasi  perangkat  proteksi,  dan  analisis stabilitas  transien  hanyalah  beberapa  analisis  yang  dapat dilakukan  dengan  menggunakan  ETAP  19.  Penempatan Kapasitor  Optimal  [20]  adalah  simulasi  yang  digunakan untuk  memperbaiki  kehilangan  tegangan  pada  ETAP  19. Pada Gambar. 3, dapat melihat tampilan antarmuka Etap 19:
S P Q ϕ
Gambar 3. Tampilan Aplikasi ETAP 19

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Single Line Diagram Kelistrikan PT Bonanza Megah
Single  line  diagram kelistrikan  pada plant  refenery ditunjukkan pada Gambar 4 berikut ini:
Gambar 4. Single Line Diagram Kelistrikan PT Bonanza Megah
Gambar  4  adalah  single  line  diagram  kelistrikan  PT Bonanza  Megah  yang  menyuplai  sistem  kelistrikan  pada boiler, plant refenery , plant margarin, pengisian dan limbah.
B. Data Trafo Distribusi Pada PT Bonanza Megah
Adapun  spesifikasi  trafo  distribusi  yang  terpasang  pada PT Bonanza Megah yaitu sebagai berikut:
1. Manufacture
: PT Trafoindo Prima Perkasa
2. Rate Power : 1600 kVA 3. Voltage : 20 kV/ 400V
4. Ampere sisi LV : 2309 A
5. Belitan
: D/Y

## Gambar 5. Name plate traansformator
Gambar  5  merupakan  data  transformator  pada  di  PT Bonanza Megah.
C. Data Hasil Pengukuran Pada Plant Refenery
Data  hasil  pengukuran  ini  diambil  pada  panel  induk  PT Bonanza  Megah . Parameter  yang  diukur  adalah  data tegangan yang dirujuk pada Tabel 1, data arus yang dirujuk pada  Tabel  2  dan  daya  listrik  yang  dirujuk  pada  Tabel  3 sebagai berikut:

## TABEL 1. DATA TEGANGAN PANEL INDUK PT BONANZA MEGAH SEBELUM PEMASANGAN KAPASITOR BANK
R-N S-N T-N R-S S-T R-T Rata-rata L- N Rata-Rata L- L 10.00 s/d 11.00 220,00 219,00 221,00 385,00 378,00 380,00 220,00 381,00 11.00 s/d 12.00 222,00 225,00 223,30 386,00 381,00 381,00 223,43 382,67 12.00 s/d 13.00 221,50 223,40 222,30 379,00 380,30 380,00 222,40 379,77 13.00 s/d 14.00 220,50 220,00 221,10 375,00 377,80 379,00 220,53 377,27 14.00 s/d 15.00 221,80 222,30 224,70 378,50 382,00 380,00 222,93 380,17 10.00 s/d 11.00 220,00 220,00 221,00 376,30 377,10 377,20 220,33 376,87 11.00 s/d 12.00 225,00 223,10 222,10 378,20 379,10 378,90 223,40 378,73 12.00 s/d 13.00 224,60 222,90 222,00 378,00 378,00 378,00 223,17 378,00 13.00 s/d 14.00 222,00 222,00 222,00 377,90 377,90 377,90 222,00 377,90 14.00 s/d 15.00 218,90 216,30 217,90 377,50 377,50 377,50 217,70 377,50 10.00 s/d 11.00 219,30 220,00 220,00 378,90 378,90 380,00 219,77 379,27 11.00 s/d 12.00 221,60 221,40 222,50 381,00 384,00 382,00 221,83 382,33 12.00 s/d 13.00 222,50 222,40 222,50 384,00 384,40 384,30 222,47 384,23 13.00 s/d 14.00 220,00 220,00 220,00 380,00 380,00 380,00 220,00 380,00 14.00 s/d 15.00 217,80 218,80 218,80 378,00 379,20 379,20 218,47 378,80 10.00 s/d 11.00 225,90 223,40 223,40 386,00 386,50 386,50 224,23 386,33 11.00 s/d 12.00 222,10 222,10 222,10 382,30 382,30 382,30 222,10 382,30 12.00 s/d 13.00 224,00 224,30 224,30 385,70 385,60 385,20 224,20 385,50 13.00 s/d 14.00 221,30 222,60 222,60 379,40 380,20 380,20 222,17 379,93 14.00 s/d 15.00 225,60 224,10 225,10 386,80 386,50 386,50 224,93 386,60 10.00 s/d 11.00 220,00 220,00 220,00 380,00 380,00 380,00 220,00 380,00 11.00 s/d 12.00 223,00 222,80 222,00 381,30 382,40 382,40 222,60 382,03 12.00 s/d 13.00 221,10 221,10 221,10 380,80 380,40 380,80 221,10 380,67 13.00 s/d 14.00 220,00 219,10 220,00 380,00 380,00 380,00 219,70 380,00
14.00 s/d 15.00 219,00 218,10 220,00 379,40 376,90 377,30 219,03 377,87 221,54 380,63 Selasa, 30 Mei 2023 Rabu, 31 Mei 2023
Jum'at, 2 Juni 2023 Sabtu, 3 Juni 2023 Rata-rata Total Senin, 29 Mei 2023 DATA TEGANGAN
Sebelum Pemasangan Kapasitor Hari ke-
(tgl/bln/thn) pukul
Tegangan (Volt)

## TABEL 2. DATA ARUS PANEL INDUK PT BONANZA MEGAH SEBELUM PEMASANGAN KAPASITOR BANK
R S T I rat a-rat a
10.00 s/d 11.00 535 480 485 500,00 11.00 s/d 12.00 520 490 480 496,67 12.00 s/d 13.00 525 500 490 505,00 13.00 s/d 14.00 510 491 487 496,00 14.00 s/d 15.00 525 510 500 511,67 10.00 s/d 11.00 497 497 493 495,67 11.00 s/d 12.00 517 521 514 517,33 12.00 s/d 13.00 512 514 509 511,67 13.00 s/d 14.00 542 548 550 546,67 14.00 s/d 15.00 534 535 538 535,67 10.00 s/d 11.00 520 496 480 498,67 11.00 s/d 12.00 521 500 500 507,00 12.00 s/d 13.00 528 528 528 528,00 13.00 s/d 14.00 534 532 538 534,67 14.00 s/d 15.00 520 525 523 522,67 10.00 s/d 11.00 489 490 496 491,67 11.00 s/d 12.00 495 498 500 497,67 12.00 s/d 13.00 500 503 505 502,67 13.00 s/d 14.00 512 516 518 515,33 14.00 s/d 15.00 551 552 550 551,00 10.00 s/d 11.00 490 498 500 496,00 11.00 s/d 12.00 510 512 511 511,00 12.00 s/d 13.00 523 525 528 525,33 13.00 s/d 14.00 540 534 538 537,33 14.00 s/d 15.00 555 560 570 561,67 515,88 Selasa, 30 Mei 2023 DAT A ARUS
Sebelum pemasangan Kapasit or Hari ke- (tgl/bln/thn) P ukul
Arus (ampere)
Senin, 29 Mei 2023 Rabu, 31
Mei 2023
Jum'at, 2 Juni 2023 Sabtu, 3 Juni 2023 Rat a-rat a T ot al

## TABEL 3.. DATA DAYA PANEL INDUK PT BONANZA MEGAH SEBELUM PEMASANGAN KAPASITOR BANK
R S T Total R S T Total R S T Total 10.00 s/d 11.00 117,70 105,12 107,19 330,01 94,16 84,10 85,75 264,00 70,62 63,07 64,31 198,00 0,60 11.00 s/d 12.00 115,44 110,25 107,18 332,87 72,24 68,99 67,07 208,31 90,04 86,00 83,60 259,64 0,78 12.00 s/d 13.00 116,29 111,70 108,93 336,91 88,37 84,88 82,78 256,03 75,59 72,61 70,80 218,99 0,65 13.00 s/d 14.00 112,46 108,02 107,68 328,15 80,31 77,14 76,90 234,35 78,72 75,61 75,37 229,71 0,70 14.00 s/d 15.00 116,45 113,37 112,35 342,17 69,87 68,02 67,41 205,30 93,16 90,70 89,88 273,73 0,80 10.00 s/d 11.00 109,34 109,34 108,95 327,63 71,06 71,06 70,81 212,94 83,10 83,10 82,80 249,00 0,76 11.00 s/d 12.00 116,33 116,24 114,16 346,72 80,73 80,66 79,22 240,61 83,75 83,69 82,19 249,64 0,72 12.00 s/d 13.00 115,00 114,57 113,00 342,56 84,32 84,00 82,85 251,17 78,20 77,91 76,84 232,94 0,68 13.00 s/d 14.00 120,32 121,66 122,10 364,08 87,09 88,06 88,38 263,52 83,02 83,94 84,25 251,22 0,69 14.00 s/d 15.00 116,89 115,72 117,23 349,84 79,89 79,09 80,12 239,10 85,33 84,48 85,58 255,39 0,73 10.00 s/d 11.00 114,04 109,12 105,60 328,76 81,44 77,93 75,41 234,78 79,83 76,38 73,92 230,13 0,70 11.00 s/d 12.00 115,45 110,70 111,25 337,40 70,79 67,87 68,21 206,86 91,21 87,45 87,89 266,55 0,79 12.00 s/d 13.00 117,48 117,43 117,48 352,39 86,14 86,10 86,14 258,37 79,89 79,85 79,89 239,62 0,68 13.00 s/d 14.00 117,48 117,04 118,36 352,88 90,27 89,93 90,94 271,14 75,19 74,91 75,75 225,84 0,64 14.00 s/d 15.00 113,26 114,87 114,43 342,56 73,61 74,66 74,37 222,64 86,07 87,30 86,97 260,34 0,76 10.00 s/d 11.00 110,47 109,47 110,81 330,74 76,66 75,97 76,90 229,52 79,53 78,82 79,78 238,13 0,72 11.00 s/d 12.00 109,94 110,61 111,05 331,60 68,80 69,21 69,49 207,51 85,75 86,27 86,62 258,64 0,78 12.00 s/d 13.00 112,00 112,82 113,27 338,09 72,79 73,33 73,62 219,74 85,12 85,75 86,09 256,95 0,76 13.00 s/d 14.00 113,31 114,86 115,31 343,47 78,63 79,71 80,02 238,36 81,58 82,70 83,02 247,30 0,72 14.00 s/d 15.00 124,31 123,70 123,81 371,81 89,97 89,54 89,61 269,12 85,77 85,36 85,43 256,55 0,69 10.00 s/d 11.00 107,80 109,56 110,00 327,36 81,92 83,26 83,59 248,77 70,07 71,21 71,50 212,78 0,65 11.00 s/d 12.00 113,73 114,07 113,44 341,25 87,39 87,65 87,17 262,20 72,79 73,01 72,60 218,40 0,64 12.00 s/d 13.00 115,64 116,08 116,74 348,45 69,38 69,65 70,04 209,07 92,51 92,86 93,39 278,76 0,80 13.00 s/d 14.00 118,80 117,00 118,36 354,16 88,19 86,86 87,87 262,91 79,60 78,39 79,30 237,29 0,67 14.00 s/d 15.00 121,55 122,14 125,40 369,08 74,52 74,88 76,88 226,29 96,02 96,49 99,07 291,57 0,79 115,26 113,82 113,76 79,94 78,90 78,86 82,50 81,51 81,47 Cos phi DATA DAYA Sebelum Pemasangan Kapasitor Hari ke- (tgl/bln/thn)
Pukul Daya Semu Daya Reaktif Daya Aktif
Senin, 29 Mei 2023 Selasa, 30 Mei 2023 Rabu, 31 Mei 2023 Jum'at, 2 Juni 2023 Sabtu, 3 Juni 2023 342,84 237,71 245,49 0,72 Rata-rata Total 114,28 79,24 81,83
Rata-rata

## D. Data Pengukuran Sebelum Pemasangan Kapasitor Bank Pada Plant Refenery
Diketahui beberapa parameter berdasarkan hasil pengukuran di lapangan.
Rata – rata daya semu (S) : 342,84 kVA Rata – rata daya aktif (P) : 245,49 kW Rata – rata daya reaktif (Q) : 237,71 kVAR Rata – rata tegangan (V) : 380,63 V Rata – rata arus (I) : 515,88 A Cos phi (PF) : 0,72 Frekuensi : 50 Hz

## E. Menjadikan PF = 0,99
Setelah menerapkan faktor daya (PF = 0,99), persamaan berikut memberikan hasil akhir dalam hal nilai pembebanan.
• Menggunakan  persamaan  (4)  untuk  mendapatkan  nilai kVA  dari  kapasitas  kW.  Mengingat  bahwa  P  =  245,49 kW, kita mendapatkan:
PF = P S S = P PF
S = 245,49 kW 0,99 S = 247,97 kVA
• Menghitung besar arus yang mengalir dengan menggunakan  persamaan  (1).  Dimana  nilai  kVA  yang telah dihitung disubstitusikan dan V = 380,63 V, maka : S = √3 × V × I
I = S √3 × V I = 247970 VA
√3 × 380,63

## I = 376,13 A
Hasil  perhitungan  setelah  pemasangan  kapasitor  bank pada plant  refenery ditunjukkan  pada  Tabel  4  sebagai berikut:
TABEL 4. HASIL PERHITUNGAN SETELAH PEMASANGAN KAPASITOR BANK PADA PANEL INDUK PT BONANZA MEGAH DENGAN MENGGUNAKAN PERHITUGAN SEGITIGA
DAYA
Cos phi Arus (A) Daya Aktif (kW) Daya Semu (kVA) Sesudah Pemasangan Kapasitor 0,99 376,13 245,49 247,97
Kondisi
Perhitungan Segitiga Daya
• Persamaan  berikut  dapat  digunakan  untuk  mendapatkan nilai Daya Reaktif (kVAR) dengan nilai faktor daya (PF = 0,99).
φ 2 = cos −1 0,99 = 8,10° Sehingga dengan persamaan (6) diperoleh: Q t = P tan φ 2 = 245,49 × tan 8,10° = 34,93 kVAR Dengan menggunakan persamaan (7), kita dapat menentukan besarnya penyesuaian daya reaktif berdasarkan nilai kVAR. Asumsi  nilai,  kompensasi  daya  reaktif  adalah  sebagai berikut:
Q b = 237,71 kVAR ; dan Q t = 34,93 kVAR , sehingga : Q c = Q b - Q t = 237,71 – 34,93 = 202,78 kVAR • Menghitung nilai kapasitor dilakukan dengan menggunakan  persamaan  (8).  Adapun  data  yang digunakan untuk penjabaran prosesnya berdasarkan dari data  panel  induk  PT  Bonanza  Megah.  Parameter  yang digunakan dalam perhitungan ini adalah sebagai berikut. Q c = 202,78 kVAR = 202780 VAR; V = 380,63 V; f = 50 Hz
𝐶 = 𝑄𝐶 2𝜋𝑓𝑉2 = 202780 2×3,14×50×380,632 = 202780 45492067,83 = 0,004𝐹

## 𝐶 = 4000𝜇𝐹
Tabel 5 di bawah ini menjelaskan langkah-langkah yang digunakan  untuk  menghitung  nilai  kapasitor  terpasang dan nilai kompensasi daya reaktif setelah diperbaiki (Qc) dengan menggunakan segitiga daya.

## TABEL 5. HASIL KOMPENSASI DAYA REAKTIF PADA FAKTOR DAYA (PF = 0,99) PADA PT BONANZA MEGAH
Sesudah Pemasangan Kapasitor 237,71 34,93
202,78 4000 Kondisi Perhitungan Segitiga Daya
Qb (kVAR) Qt (kVAR) Qc (kVAR) C (μF)
Ukuran  pemasangan  kapasitor  dapat  dihitung  dengan menggunakan  nilai  kapasitor  tipikal  yang  ditunjukkan pada  Tabel  5.  Kemudian,  ukuran  bank  kapasitor ditentukan dengan nilai pada Tabel 6.

## TABEL 6. NILAI PEMASANGAN KAPASITOR PADA PT BONANZA MEGAH
Qc (kVAR)
Rata-rata daya kapasitor yang bekerja perhari (kVAR) Jumlah Step Daya/Step (kVAR) Sesudah Pemasangan Kapasitor 202,78 300 6 50 Kondisi Perhitungan Segitiga Daya F. Simulasi Etap 19
Adapun  cara  untuk  menganalisis  nilai  jatuh  tegangan pada  penelitian  ini  yaitu    menggunakan software  ETAP  19 menggunakan  icon Load  Flow  Analysis . . Pada  simulasi tersebut dimasukkan data – data real di lapangan yang telah dikumpulkan di lapangan. Dari data tersebut akan dianalisis perbedaan  nilai  jatuh  tegangan  sebelum  dan  sesudah pemasangan kapasitor bank.
1. Simulasi ETAP  19 Sebelum  Pemasangan  Kapasitor Bank
Berikut  ini  adalah  hasil  simulasi  ETAP  19  sebelum pemasangan kapasitor bank ditunjukkan pada Gambar 6.
Gambar 6. Simulasi ETAP 19 Sebelum Pemasangan Kapasitor Bank
Berdasarkan Gambar 6 telah disimulasikan menggunakan software  ETAP  19 bahwa  terjadi drop / jatuh tegangan yang signifikan pada bus 4 hingga ke bus
8  yaitu  mengarah  ke  bagian  margarine  yang  dapat dihitung menggunakan persamaan (9) sebagai berikut :
∆𝑉 = 𝑉 𝑆 − 𝑉 𝑅 𝑉 𝑆 × 100% ∆𝑉 = 394 − 377
394 × 100%
∆𝑉 = 4,31%
Dari nilai drop/ jatuh teganga di atas masih tergolong standar  berdasarkan  SPLN.  Akan  tetapi,  faktor  daya tergolong buruk lebih baik diperbaiki dengan memasang kapasitor bank karena beban listrik akan terus bertambah sehingga akan terjadi jatuh tegangan yang lebih besar.
Berikut ini adalah hasil simulasi sebelum pemasangan kapasitor bank ditunjukkan pada Tabel 7.

## TABEL 7. HASIL SIMULASI SEBELUM PEMASANGAN KAPASITOR BANK
Cos phi Arus Pada bus 8 Jatuh T egangan pada bus 8 Berdasarkan Simulasi 0,72 135,4 4,31% Kondisi Sebelum
2. Simulasi  ETAP  19  Setelah  Pemasangan  Kapasitor Bank
Untuk  memperbaiki  nilai  faktor  daya  dan  nilai  jauh tegangan  pada  sistem  jaringan  kelistrikan  tersebut dipasang  kapasitor  bank  dengan  spesifikasi  berdasarkan perhitungan segitiga daya sebagai berikut:
Tegangan kerja : 400 Volt kVAR/ bank : 50 kVAR Jumlah : 6
Dari  hasil  perhitungan  segitiga  daya  dengan memasukkan  spesifikasi  400  V;  50  kVAR;  6  step  pada software  ETAP  19, maka  diperoleh  total  kVAR  =  300 akan  terjadi  perubahan  nilai  faktor  daya  dan  nilai  jatuh tegangan.

## Gambar 7. Spesifikasi Kapasitor Bank
Hasil simulasi ETAP 19 setelah pemasangan kapasitor bank yang ditunjukkan pada Gambar 8 sebagai berikut:
Gambar 8. Simulasi ETAP 19 Setelah Pemasangan Kapasitor Bank
Gambar  8  menunjukkan  bahwa  ketika  bank  kapasitor dipasang,  faktor  daya  dan  penurunan  tegangan  telah meningkat  ke  level  optimal  (PF  =  0,99).  Menggunakan persamaan (9), perhitungan baru dimungkinkan:
∆𝑉 = 𝑉 𝑆 − 𝑉 𝑅 𝑉 𝑆 × 100% ∆𝑉 = 403 − 390
403 × 100%
∆𝑉 = 3,22%
Hasil  simulasi  setelah  pemasangan  kapasitor  bank ditunjukkan pada Tabel 8 sebagai berikut.

## TABEL 8. HASIL SIMULASI SETELAH PEMASANGAN KAPASITOR BANK
Cos phi Arus Pada bus 8 Jatuh T egangan pada bus 8 Berdasarkan Simulasi 0,99 132,5 3,22%
Kondisi Sesudah
Berdasarkan  Tabel  8,  pada  uji  coba  simulasi  dengan menggunakan software Etap19 dapat dijelaskan bahwa hasil simulasi setelah pemasangan kapasitor bank nilai faktor daya menjadi 0,99. Nilai arus listrik menurun menjadi 132,5 A dan nilai jatuh tegangan menurun menjadi 3,22%.

## G. Perbandingan Hasil Simulasi
Hasil  simulasi  sebelum  dan  sesudah  dipasang  capacitor bank ditampilkan pada Tabel 9 dan Gambar 9.

## TABEL 9. PERBANDINGAN HASIL SIMULASI SEBELUM DAN SETELAH PEMASANGAN KAPASITOR BANK
Cos phi Arus Pada bus 8
Jatuh
Tegangan pada bus 8 Cos phi Arus Pada bus 8 Jatuh Tegangan pada bus 8 Berdasarkan Simulasi 0,72 135,4 4,31% 0,99 132,5 3,22% Kondisi Sebelum
Sesudah

## Gambar 9. Perbandingan Sebelum Dan Sesudah Pemasangan Kapasitor Bank Berdasarkan Simulasi
Tabel  9  dan  Gambar  9  menunjukkan  hasil  perbandingan simulasi  sebelum  dan  sesudah  pemasangan  kapasitor  bank, menunjukkan nilai faktor daya = 0,72 sebelum pemasangan kapasitor  bank.  Harga  saat  ini  adalah  135,4  A.  Nilai  rugi tegangan  sebesar  4,31%.  Setelah  bank  kapasitor  dipasang, nilai  faktor  daya  meningkat  drastis,  mencapai  0,99. Penurunan  tegangan  sekarang  3,22  persen,  dan  arus  132,5 ampere.

## IV. K ESIMPULAN
Kesimpulan berikut dapat dibuat dari analisis penelitian yang ditunjukkan di atas: 1) Segitiga daya  dapat digunakan untuk  menunjukkan  dampak  penambahan  bank  kapasitor pada  faktor  daya  dan  penurunan  nilai  dengan  menentukan peringkat bank kapasitor yang diperlukan. Dari analisis nilai rating kapasitor  bank  untuk  memperbaiki  faktor  daya  (PF) dari  0,72  menjadi  0,99  dapat  diperoleh  berdasarkan  nilai kompensasi  daya  reaktif  (Q C )  =  202,78 kVAR  yaitu  selisih antara  daya  reaktif  sebelum  perbaikan  faktor  daya  (Q b )  = 237,71 kVAR dan setelah perbaikan faktor daya (Q t ) = 34,93 kVAR.  Dari  perhitungan  tersebut  membutuhkan  kapasitor sebesar  202,78  kVAR  dengan  kapasitas  4000 μF .  2)  Nilai rendahnya faktor daya dan nilai jatuh tegangan dipengaruhi oleh  beban  yang  dijalankan.  Jika  beban  yang  dijalankan adalah  beban  induktif  maka  akan  meningkatkan  nilai  daya reaktif  (kVAR).  Semakin  banyak  beban  induktif  yang dijalankan  semakin  rendah  nilai  faktor  daya  dan  semakin besar  nilai  jatuh  tegangan.  Maka  dari  itu,  upaya  yang dilakukan  adalah  melakukan  pemasangan  kapasitor  bank (beban  kapasitif)  untuk  memperbaiki  faktor  daya  dan  jatuh tegangan.  Jika  nilai  faktor  daya  rendah,  maka  nilai  jatuh tegangan tinggi. Begitu pula sebaliknya jika nilai faktor daya meningkat,  maka  nilai  jatuh  tegangan  akan  menurun.  Hal tersebut  dapat  dilihat  pada  analisis  jatuh  tegangan  sebelum pemasangan  kapasitor  bank  sebesar  4,31%  dan  setelah pemasangan  kapasitor  bank  menjadi  3,22%.  Nilai  arus sebelum  pemasangan  kapasitor  bank  sebesar  135,4  A  dan sesudah pemasangan kapasitor bank menjadi 132,5 A.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Penulis artikel jurnal ini mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya  kepada  PT  Bonanza  Megah  dan  kampus Universitas Semarang atas bimbingan dan bantuannya dalam menyelesaikan pekerjaan ini.

## R EFFERENSI
[1] G.  S.  Wicaksono,  “Evaluasi  Ketidakseimbangan  Beban  pada  GTT 20kV  di  Penyulang  Plumbungan  Surabaya,”  vol.  5,  pp.  172–178, 2023.
[2] A.  F.  Bastos,  “Analysis  of  Power  Factor  Over  Correction  in  a
Sebelum Setelah 0 200 Cos phi Arus Jatuh Tegangan 0.72 135.4 4.31% 0.99 132.5 3.22% Perbandingan Sebelum Dan Setelah Pemasangan Kapasitor Bank
Berdasarkan Simulasi
Sebelum
Setelah
Distribution Feeder,” 2016.
[3] M. Rusda, Khairuddin Karim, “Analisis Perbaikan Faktor Daya Untuk Penghematan Energi Listrik Pada Politeknik Negeri Samarinda,” no. November, pp. 1–9, 2017.
[4] S.  Nabilla  and  I.  Hajar,  “Kapasitas Kapasitor Koreksi  Faktor  Daya Pada Pelanggan Rumah Tangga 6600 VA,” Sutet , vol. 11, no. 2, pp. 94–104, 2021, doi: 10.33322/sutet.v11i2.1576.
[5] Z.  Tharo,  “Penggunaan  Kapasitor  Bank  Sebagai  Solusi  Drop Tegangan Pada Jaringan 20 kV,” Semnastek Usu , pp. 82–86, 2020.
[6] &  T.  B.  Cekmas,  C., Transmisi  Daya  Listrik.  In  Transmisi  Daya Listrik . Yogyakarta: Andi, 2013.
[7] B.  Winardi,  “Perbaikan  Losses  Dan Drop Tegangan  Pwi 9  Dengan Pelimpahan  Beban  Ke  Penyulang  Baru  Pwi  11  Di  Pt  Pln  (Persero) Area Semarang,” Transmisi , vol. 18, no. 2, pp. 1–5, 2016.
[8] S.  W.  Naing,  “Application  of  Distribution  System  Automatic Capacitor  Banks  for  Power  Factor  Improvement  (132/66/33KV,90 MVA Aung Chan Thar (Monywa) Substation in Myanmar),” Am. J. Sci. Eng. Technol. , vol. 2 No.4, pp. 120–31, 2017.
[9] C. I. Cahyadi, K. Atmia, and A. Fitriani, “Analisis Pengaruh Rugi- Rugi Daya Pada Jaringan Transmisi 150 kV Menggunakan Software Etap 12.6,” Jambura J. Electr. Electron. Eng. , vol. 4, no. 2, pp. 126– 130, 2022, doi: 10.37905/jjeee.v4i2.13306.
[10]  T.  W.  Firhan  Akbar,  “Dampak  Gangguan  Beban  Lebih  terhadap Overload Shedding Gardu Induk 150kV Sukolilo , Surabaya,” vol. 5, pp. 157–163, 2023.
[11]  F. Fauzi, S. Subhan, M. Muliadi, S. Syukri, T. M. Asyadi, and A. S. Budi,  “Analisis  Tingkat  Keandalan  Pada  Jaringan  Express  Feeder SUTM A3CS Sebagai Incoming Baru,” Jambura J. Electr. Electron. Eng. , vol. 5, no. 1, pp. 48–54, 2023, doi: 10.37905/jjeee.v5i1.17006.
[12]  M. Chanif, S. Sarwito, and E. S. K, “Analisa Pengaruh Penambahan Kapasitor Terhadap Proses Pengisian Baterai Wahana Bawah Laut,” J. Tek. Pomits , vol. 3, no. 1, pp. 1–6, 2014.
[13]  D.  Almanda  and  N.  Majid,  “Studi  Analisa  Penyebab  Kerusakan Kapasitor Bank Sub Station Welding di PT. Astra Daihatsu Motor,”
Resist. (elektRonika kEndali Telekomun. tenaga List. kOmputeR) , vol. 2, no. 1, p. 7, 2019, doi: 10.24853/resistor.2.1.7-14.
[14]  R. L.  Mega,  Purwito, “Analisis  Penambahan  Kapasitor  Shunt untuk Memperbaiki Faktor Daya pada Sisi Jaringan Tegangan Rendah di PT . Semen Tonasa Unit V,” no. September, pp. 110–115, 2021.
[15]  A. Jamal, S. G. Putri, A. N. N. Chamim, and R. Syahputra, “Power quality evaluation for electrical installation of hospital building,” Int. J. Adv. Comput. Sci. Appl. , vol. 10, no. 12, pp. 380–388, 2019, doi: 10.14569/ijacsa.2019.0101250.
[16]  I.  Hajar  and  S.  M.  Rahayuni,  “ANALISIS  PERBAIKAN  FAKTOR DAYA MENGGUNAKAN KAPASITOR BANK DI PLANT 6 PT.
INDOCEMENT TUNGGAL PRAKARSA Tbk. UNIT CITEUREUP,” Setrum Sist. Kendali-Tenaga-elektronika-
telekomunikasi-komputer ,  vol.  9,  no.  1,  p.  8,  2020,  doi: 10.36055/setrum.v9i1.8111.
[17]  I  Made  Agus  Mahardiananta,  Putu  Aries  Ridhana  Arimbawa,  and Dewa  Ayu  Sri  Santiari,  “Perhitungan  Drop  Tegangan  Sistem Distribusi Menggunakan Metode Aliran Daya,” J. Resist. (Rekayasa Sist.  Komputer) ,  vol.  3,  no.  1,  pp.  13–18,  2020,  doi: 10.31598/jurnalresistor.v3i1.453.
[18]  E. H. Harun, M. T. Adam, and J. Ilham, “Perbaikan Kualitas Tegangan Distribusi  20  kV  di  Gardu  Hubung  Lemito  Melalui  Studi  Aliran Daya,” Jambura J. Electr. Electron. Eng. , vol. 4, no. 2, pp. 143–147, 2022, doi: 10.37905/jjeee.v4i2.13825.
[19]  S.  Akto,  E.  Ervianto,  and  D.  Y.  Sukma,  “Kajian  Penempatan Kapasitor Bank Menggunakan Metode Genetik Algoritma pada South Balam  Feeder  1  PT.  Chevron  Pacific  Indonesia,” J.  Online  Mhs. FTEKNIK , vol. 2, no. 1, pp. 1–8, 2014.
[20]  S.  Samsurizal  and  B.  Hadinoto,  “Studi  Analisis  Dampak  Overload Transformator  Terhadap  Kualitas  Daya  Di  PT.  PLN(Persero)  Up3 Pondok  Gede,” Kilat ,  vol.  9,  no.  1,  pp.  136–142,  2020,  doi: 10.33322/kilat.v9i1.784.