## DAMPAK PEMBEBANAN KAPASITIF MURNI DAN RESISTIF KAPASITIF PADA PERUBAHAN VEKTOR GENERATOR SINKRON TIGA FASA
Arifin Wibisono 1) , Dionysius I. Widyasmara 2) , dan Slamet Riyadi 3)
1, 2) Department of Electrical Engineering, Soegijapranata Catholic University Jl. Pawiyatan Luhur Sel. IV No.1, Bendan Duwur, Kec. Gajahmungkur, Kota Semarang, Jawa Tengah 50234
3) Department of Electrical Engineering, Soegijapranata Catholic University Jl. Pawiyatan Luhur Sel. IV No.1, Bendan Duwur, Kec. Gajahmungkur, Kota Semarang, Jawa Tengah 50234 e-mail: Arifin@unika.ac.id 1) , dionisyusindrawidyasmara@gmail.com 2) , Riyadi@unika.ac.id 3)

## ABSTRACT
The development of electrical energy sources has been the primary focus in recent decades, driven by the increasing global demand for electricity. This phenomenon marks a global shift towards more sustainable and environmentally friendly energy sources. One key aspect of this development is related to various technologies in power generation, including synchronous generators. Synchronous generators play a crucial role in the electrical energy infrastructure due to their ability to produce power stably and efficiently, meeting the demand for reliable and high-quality electricity supply. In the context of the role of synchronous generators, it is important to understand how these generators react to variable capacitive loading. This capac- itive loading can affect the overall efficiency and performance of the power generation system. In this situation, the influence of capacitive loading is particularly evident in the formation of reactive power. The reactive power generated can significantly affect the speed and frequency of synchronous generators. Furthermore, the effects of capacitive loading can also be felt in the voltage of the system. Voltage fluctuations may occur, often requiring compensation in the form of field current to maintain system stability. Therefore, a deep understanding of how synchronous generators respond to capacitive loading is crucial to ensuring optimal performance of the power generation system as a whole, as well as in formulating strategies to improve the efficiency and reliability of electrical energy in the future.
Keywords: Capacitive, Excitation System, Resistive, Synchronous Generator.

## ABSTRAK
Perkembangan sumber energi listrik telah menjadi fokus utama dalam beberapa dekade terakhir seiring dengan mening- katnya kebutuhan akan energi listrik di seluruh dunia. Fenomena ini menandai pergeseran global menuju sumber energi yang lebih berkelanjutan dan ramah lingkungan. Salah satu aspek utama dari perkembangan ini adalah terkait dengan berbagai teknologi dalam pembangkit listrik, di antaranya adalah generator sinkron. Generator sinkron memiliki peran penting dalam infrastruktur  energi  listrik  karena  kemampuannya  untuk  menghasilkan  daya  secara  stabil  dan  efisien,  memenuhi  tuntutan masyarakat  akan  pasokan  listrik  yang  andal  dan  berkualitas.  Dalam  konteks  peran  generator  sinkron,  penting  untuk  me- mahami bagaimana generator tersebut bereaksi terhadap pembebanan kapasitif yang variatif. Pembebanan kapasitif ini dapat memengaruhi efisiensi dan kinerja keseluruhan dari sistem pembangkit listrik. Dalam situasi ini, pengaruh dari pembebanan kapasitif terutama terlihat dalam pembentukan daya reaktif. Daya reaktif yang dihasilkan dapat mempengaruhi putaran dan frekuensi generator sinkron secara signifikan. Selain itu, efek dari pembebanan kapasitif juga dapat dirasakan pada tegangan dalam  sistem.  Fluktuasi  tegangan  dapat  terjadi,  yang  sering  kali  memerlukan  kompensasi  dalam  bentuk  arus  medan  agar stabilitas sistem tetap terjaga. Oleh karena itu, pemahaman yang mendalam tentang bagaimana generator sinkron dengan pembebanan kapasitif menjadi sangat penting dalam memastikan kinerja yang optimal dari sistem pembangkit listrik secara keseluruhan, serta dalam merumuskan strategi untuk meningkatkan efisiensi dan keandalan energi listrik di masa depan.
Kata Kunci: Generator Sinkron, Kapasitif, Resistif, Sistem Eksitasi

## I. P ENDAHULUAN
ENERATOR  sinkron  adalah  yang  sering  juga disebut dengan alternator merupakan suatu alat listrik  yang  menghasilkan  energi  listrik  arus bolak-balik  (AC)  dengan  cara  mengubah  energi mekanik  menjadi  energi  listrik  melalui  proses  induksi medan  magnet..  Dalam  konteks  ini,  operasi  generator sinkron  dalam  sistem  tenaga  memiliki  dampak  yang sangat  penting  terhadap  pengaruh  dari  pembebanan generator  sinkron  [1].  Generator  sinkron  berupa perangkat  listrik  yang  bertujuan  untuk  mengkonversi energi mekanik menjadi energi listrik. Energi mekanik ini didapatkan dari gerakan rotasi rotor yang suplai oleh
penggerak utama, dan energi listrik dihasilkan melalui proses  induksi  elektromagnetik  yang  terjadi  di  dalam gulungan  rotor  dan  stator  [2].  Dalam  menghasilkan tegangan  induksi  dalam  generator  sinkron,  diperlukan aliran arus yang disebut eksitasi. Eksitasi ini berfungsi untuk  mengatur  kekuatan  medan  magnet  pada  kutub- kutub generator yang terletak pada rotor. Sistem eksitasi berperan dalam mengontrol keluaran seperti tegangan, arus, dan daya reaktif dari generator agar untuk menjaga stabilitas ketika sistem beban mengalami fluktuasi. Hal ini dicapai dengan mengatur parameter-parameter input sehingga  mencapai  titik  keseimbangan  baru  yang diinginkan  [3].  Generator  induksi  bertujuan  untuk menghasilkan daya aktif ke jaringan distribusi. Namun
G
ketika terjadi pemadaman pasokan listrik dari jaringan listrik, generator akan berhenti menghasilkan daya. Hal ini  disebabkan  oleh  absennya  daya  reaktif,  yang mengakibatkan  magnetisasi  pada  generator.  Oleh karena  itu,  muncul  gagasan  untuk  melakukan  self- eksitasi,  yang  menjamin  operasi  generator  induksi bahkan  saat  terjadi  pemadaman  listrik  dari  jaringan Listrik  [4].  Pada  Energi  listrik  yang  dihasilkan  dari generator  sinkron  akan  terdistribusi  ke  rumah  tangga maupun  industri,  elektronik  yang  digunakan  sangat bermacam  macam  dengan  memiliki  beban  yang berbeda  beda.  Beban  listrik  adalah  sejumlah  barang elektronik yang digunakan oleh penduduk. Beban listrik dapat  diklasifikasikan  menjadi  dua  kategori,  yakni beban seimbang dan beban tidak seimbang.
Beban  seimbang  memiliki  daya  total  yang  setara dengan  tiga  kali  daya  per  fase,  karena  setiap  fase memiliki  daya  yang  sama.  Sebaliknya,  dalam  sistem tidak seimbang, daya pada tiap fase memiliki nilai yang berbeda. Dalam rangkaian arus bolak-balik (AC), beban kapasitif dan induktif memiliki dampak pada rangkaian, sehingga komponen-komponen beban terdiri dari beban resistif,  beban  induktif,  dan  beban  kapasitif.  Beban resistif,  kapasitif,  dan  induktif  memiliki  karakteristik yang berbeda. Beban kapasitif menyerap daya aktif dan menghasilkan  daya  reaktif,  dan  biasanya  melibatkan komponen  kapasitor  sebagai  komponen  pasifnya  [5]. Beban  kapasitif.  menyimpan  muatan  listrik  sehingga munculnya ketidakstabilan yang terjadi pada generator sinkron  akan  dapat  mempengaruhi  arus  beban  yang dihasilkan.  Maka  dari  itu  perlunya  kajian  atau  analisa untuk mengetahui bagaimana sebuah generator sinkron di  beri  beban  kapasitif  dan  resistif  kapasitif (RC) terhadap arus eksitasi maka akan memberikan dampak serta  keluaran  atau  output  dari  generator  sinkron  tiga fasa.  Beban  yang  digunakan  pada  penelitian  ini menggunakan  beban  resistif  kapasitif (RC) dihubung secara  paralel  dengan  nila  resistif  lebih  besar dibandingkan dengan nilai kapasitif, dengan penelitian ini  generator  sinkron  harus  stabil  di  frekuensi  50Hz dengan  tegangan  220  volt  walaupun  dibebani  resistif, induktif, dan kapasitif harus bertahan di frekuensi 50Hz dan tegangan 220 volt
Berdasarkan  latar  belakang  tersebut  penelitian  ini membahas  pengaruh  faktor  daya  pembebanan  resistif kapasitif (RC) terhadap  generator  sinkron  tiga  fasa. Pembebanan  resistif  kapasitif  dengan  karakteristik "leading"  merujuk  pada  bagaimana  arus  dan  tegangan berinteraksi  dalam  rangkaian  yang  terdiri  dari  resistor (R) dan  kapasitor (C) Beban  kapasitif  menyerap  daya aktif  dan  mengeluarkan  daya  reaktif  [6].  Dalam konfigurasi paralel atau campuran. Dalam konteks ini, "Leading" mengacu  pada  fase  tegangan  yang  unggul (berada  di  depan)  terhadap  fase  arus  dalam rangkaian.Untuk itu perlunya dilakukan penelitian serta pengujian  terhadap  pengaruh  faktor  daya  pembebanan resistif kapasitif (RC) , harapan penelitian ini diperoleh data yang dapat menggambarkan pengaruh
pembebanan  terhadap  generator  sinkron  tiga  fasa  dan menunjukkan  vektor  yang  dibebankan  secara  balance dan pada generator yang digunakan dalam penelitian ini menunjukkan  hasil  yang  dimana  sinyal  dari  generator itu  sendiri  tidak  menunjukkan  sinyal  sinusoidal  yang tidak  sempurna, dikarenakan generator  sinkron berada di  titik  jenuh  sehingga  menghasilkan  sinyal  tidak sempurna.

## II. K AJIAN P USTAKA
A. Generator Sinkron E J x V adf R f R f L f R A s A2 E J x R A s A1 I A1 A2 I A3 E J x R A s A1 I I f V θ 1 V θ 2 V θ 3

## Gambar. 1. Rangkaian Ekivalen Generator Sinkron
Generator sinkron, yang sering disebut juga sebagai aternator,  merupakan  sebuah  perangkat  listrik  yang menghasilkan  energi  listrik  berjenis  bolak-balik (alternaing current/AC) dengan cara mengubah energi mekanik  menjadi  energi  listrik  melalui  proses  induksi medan  magnet.  Energi  mekanik  ini  diperoleh  dari sumber daya penggerak utama, sementara energi listrik dihasilkan melalui induksi elektromagnetik yang terjadi di  dalam  gulungan  rotor  dan  stator  [7].  Prinsip  kerja generator  didasarkan  pada  hukum  energi  listrik dihasilkan melalui proses induksi elektromagnetik atau perubahan  fluks.  Seiring  dengan  pemberian  energi mekanik  ke  generator,  aliran  listrik  terjadi  dalam penghantar  sebagai  akibat  dari  perubahan  medan magnet di sekitar penghantar tersebut. Hukum Faraday menjelaskan  bahwa  ketika  suatu  penghantar  listrik berada  dalam  medan  magnet  yang  mengalami perubahan,  itu  akan  menimbulkan  gaya  gerak  listrik (GGL) dalam penghantar tersebut [8].  Pada penelitian yang dilakukan memiliki spesifikasi generator sinkron pada tabel 1 di bawah ini:
T ABEL I S PESIFIKASI G ENERATOR SI NKRON Generator Sinkron Motor DC Model Value Unit Model Value Unit Maximum Speed 1500 RPM Maximum Speed 1500 RPM Rated Cur- rent 10 A Rated Cur- rent 12.5 A Rated Volt- age 220/38 0 V Rated Volt- age 220 V Rated Power 5 kW Rated Power 2.2 kW Pole 4 Pole Pole 4 Pole
Dalam generator, terdapat keterkaitan antara tegan- gan terminal VT dan daya reaktif Q. Ketika beban tam- bahan diterapkan pada generator sinkron, tegangan ter- minal  akan  mengalami  penurunan.  Sebaliknya,  ketika beban  utama  ditambahkan  pada  generator  sinkron,  te- gangan  terminalnya  akan  meningkat[9]. Penggunaan istilah "generator sinkron" disebabkan oleh keselarasan atau kesejajaran antara kecepatan rotasi medan magnet dalam generator dengan kecepatan rotasi rotor genera- tor. Rotor generator sinkron terdiri dari serangkaian el- ektromagnet yang diberi pasokan arus searah (DC) un- tuk  membentuk  medan  magnet  pada  rotor.  Kecepatan rotasi  rotor  generator  secara  langsung  memengaruhi frekuensi listrik yang dihasilkan oleh generator tersebut [10].  Korelasi  antara  tingkat  rotasi  dengan  frekuensi dapat dinyatakan dalam rumus berikut:
𝑓 = 𝑁𝑟∙𝑝 120 (1)
Dimana:
F = Frekuensi (Hz)
Nr = Kecepatan Putar Rotor Sinkron (Rpm) P = Jumlah Kutub Magnet Pada Rotor

## B. Reaksi Jangkar
Ketika  generator  sinkron  beroperasi  tanpa  beban, hanya fluks arus medan rotor yang mengalir melalui ce- lah udara, sedangkan tidak ada arus yang mengalir me- lalui kumparan jangkar (stator). Namun, jika generator sinkron  dikenai  beban,  arus  jangkar  Ia  akan  mengalir dan  menciptakan  fluks  jangkar  [11].  Fluks  jangkar  ini akan  memengaruhi  fluks  arus  medan,  yang  pada  gili- rannya  mengubah  nilai  tegangan  terminal  generator sinkron. Ketika beban terhubung ke terminal generator, arus  akan  mengalir,  menciptakan  medan  magnet  pada kumparan stator. Persamaan GGL akibat fluks jangkar adalah sebagai berikut.
Ea = V + (jXs. Ia) (2)
Dimana:
Ea  = Ggl Induksi
V = Tegangan Terminal (V) Xs  = Reaktansi Sinkron
Ia = Arus Jagkar (A)

## C. Reaksi Eksitasi
Sistem eksitasi adalah sebuah perangkat yang mem- iliki  tanggung  jawab  untuk  mengatur  tegangan  pada generator agar nilai kerjanya tetap konstan. Komponen eksitasi  dalam  generator  memiliki  peran  kunci  dalam membentuk profil tegangan terminal yang selalu stabil dan konsisten [12]. Sistem eksitasi adalah proses yang memperkuat  medan  magnet  dengan  mengalirkan  arus searah (DC) ke belitan medan pada rotor generator sink- ron.  Secara  umum,  saat  kumparan  dialiri  arus  searah
(DC), itu akan menghasilkan medan magnet yang akan menghasilkan  fluks  magnet  [13]. Fungsi utama  sistem eksitasi  adalah  menjaga  tegangan  keluaran  dan  daya reaktif (MVAR) generator agar tetap pada nilai yang di- inginkan.  Jika  ada  peningkatan  daya  aktif (MW) pada sisi beban, ini dapat menyebabkan penurunan tegangan keluaran  generator  [14].  Penurunan  tegangan  terminal ini kemudian akan diatasi oleh Auto Voltage Generator (AVR) dimana tegangan terminal nantinya akan kembali ke dalam nilai nominalnya [11]. Eksitasi pada generator sinkron adalah proses yang memperkuat medan magnet dengan memberikan arus searah [10].

## D. Daya Listrik Pada Generator
Daya, dalam konteks sistem tenaga listrik, mengacu pada  konsep  energi  yang  digunakan  atau  diserap  per satuan  waktu.  Ini  adalah  ukuran  dari  seberapa  banyak energi  listrik  yang  diperlukan  atau  digunakan  dalam melakukan  kerja  di  dalam  suatu  sistem.  Daya  listrik diukur  dalam  satuan  Watt (W) dalam  Standar  Inter- nasional (SI), dan ini berfungsi sebagai besaran terukur yang  sangat  penting  dalam  menentukan  produksi  dan konsumsi  energi  listrik  dalam  suatu  sistem  tenaga listrik.  Konsep  daya  dalam  dunia  listrik  dapat  dipecah menjadi tiga kategori utama dalam sistem tegangan bo- lak-balik (AC) ,  yaitu  daya  aktif  (juga  dikenal  sebagai daya nyata) dengan simbol (P) yang diukur dalam Watt (W).  Selanjutnya,  ada  daya  reaktif  dengan  simbol (Q) yang  diukur  dalam  volt  ampere  reactive (VAR) ,  dan yang terakhir adalah daya semu dengan simbol (S) yang diukur  dalam  volt  ampere (VA) [15].  Daya  aktif  me- wakili  daya  yang  benar-benar  digunakan  untuk melakukan  pekerjaan  dalam  sistem,  sementara  daya reaktif  terlibat  dalam  menjaga  aliran  listrik  dalam  sis- tem dengan pembangkitan medan magnet dan elektro- magnetik. Daya semu adalah jumlah total daya, meng- gabungkan  daya  aktif  dan  reaktif  dalam  bentuk besar- annya.
Untuk lebih memahami hubungan antara ketiga jenis daya listrik ini, kita dapat menggambar sebuah segitiga daya. Segitiga daya adalah alat visual yang digunakan untuk  menggambarkan  hubungan  antara  daya  aktif, daya reaktif, dan daya semu dalam suatu generator [16]. Dengan memahami segitiga daya, kita dapat mengopti- malkan  sistem  tenaga  listrik,  mengukur  efisiensi,  dan menjaga kualitas aliran listrik yang stabil. Segitiga daya ini menjadi dasar untuk perencanaan dan efisien dalam mengelola sistem tenaga listrik adalah hal yang penting. Ilustrasi hubungan antara ketiga komponen daya listrik pada generator dapat diamati melalui representasi grafis yang  disajikan  dalam  bentuk  gambar  segitiga  daya  di bawah ini.
S P Q COS φ

## Gambar. 2. Segitiga Daya
Berdasarkan  Gambar.  2.  diatas  maka  persamaan  segitiga dayanya ialah:
P = √3. 𝑉 𝐿 − I L−L . Cosφ (3 Phasa) (3)
Q = √3. 𝑉 𝐿 − I L−L . Sinφ (3 Phasa) (4)
S = √𝑃 2 + 𝑄 2 (5)
Dimana: P = Daya Aktif (MW) Q= Daya Reaktif (MVAR) S= Daya Semu V L−L = Tegangan Line to line (V) I L−L = Arus Line to line (A)

## E. Faktor Daya
Terkait  dengan  konsep  faktor  daya  dalam  dunia listrik, kita perlu memahami pada faktor daya adalah sa- lah satu aspek yang sangat penting dalam sistem tenaga listrik.  Faktor  daya  merupakan  sebuah  perbandingan numerik  yang  mengukur  hubungan  antara  daya  nyata (P) dan daya semu (Q) . dalam suatu sistem listrik. Pada dasarnya, faktor daya adalah parameter yang menunjuk- kan sejauh mana daya yang dihasilkan oleh suatu sum- ber listrik dapat dimanfaatkan secara efisien dalam sis- tem. Untuk memahami konsep ini lebih mendalam, mari kita lihat persamaan yang digunakan untuk menghitung faktor  daya,  yaitu P/Q [17].  Daya  nyata (P) dalam konteks  ini  adalah  daya  aktif  yang  digunakan  untuk melakukan  pekerjaan  di  dalam  sistem,  seperti  meng- gerakkan mesin atau menerangi lampu. Sedangkan daya semu (Q) adalah daya reaktif yang tidak digunakan un- tuk melakukan pekerjaan, tetapi diperlukan untuk men- jaga aliran listrik dalam sistem. Pentingnya faktor daya terletak pada efisiensi penggunaan daya listrik. Ketika faktor  daya  rendah,  artinya  sebagian  besar  daya  yang dihasilkan oleh sumber listrik menjadi pemborosan en- ergi,  dan  ini  dapat  menyebabkan  kerugian  ekonomis dan teknis dalam sistem listrik. Oleh karena itu, dengan memahami dan memantau faktor daya, kita dapat men- gidentifikasi  masalah  dan  meningkatkan  efisiensi penggunaan  energi  dalam  sistem  tenaga  listrik.  Di bawah ini merupakan persamaan dari faktor daya.
𝐶𝑜𝑠φ = 𝑝 𝑆 (6)
Dimana:
𝐶𝑜𝑠φ = Faktor Daya P = Daya Aktif (Watt)
S = Daya Semu (VA) III. M ETODE P ENELITIAN Pengujian Laboratorium Mulai Pembuatan Desain Pembebanan Resistif-Kapasitif Pengambilan Data Pembuatan Laporan Selesai YA TIDAK Simulasi Sistem Tinjauan& Review Pustaka
Gambar. 3. Flowchart Alur Kerja

## A. Tinjauan dan Review Pustaka
Proses  pemeriksaan  dan  analisis  sumber-sumber pustaka  merupakan  tahap  yang  sangat  penting  dalam rangkaian penelitian yang kompleks. Tahap ini melibat- kan pencarian, penemuan, dan perolehan beragam sum- ber informasi yang relevan dan dapat mendukung studi yang sedang dilaksanakan. Kegiatan pengumpulan ref- erensi tidak hanya terbatas pada literatur ilmiah, tetapi juga mencakup berbagai jenis sumber, termasuk buku, artikel jurnal, laporan riset, sumber online, dan sumber lainnya. Tahap awal dalam proses pengumpulan refer- ensi  adalah  merumuskan  pertanyaan  penelitian  atau tujuan penelitian yang jelas. Dengan pemahaman yang kuat tentang apa yang dicari, peneliti dapat lebih mudah mengidentifikasi  sumber-sumber  referensi  yang  rele- van.

## B. Simulasi Sistem
Simulasi  sistem  adalah  pendekatan  yang  sangat berguna dalam dunia teknik dan ilmu pengetahuan yang memungkinkan  kita  untuk  membuat  model  matematis yang  merepresentasikan  sistem  nyata  atau  konsep  ab- strak.  Dalam  konteks  ini,  simulasi  digunakan  untuk mensimulasikan  atau  mensintesis  perilaku  dari  sistem tersebut tanpa harus melakukan implementasi fisik yang sebenarnya.  Hal  ini  memungkinkan  para  peneliti,  in- sinyur, dan ilmuwan untuk menguji berbagai skenario, menganalisis dampak berbagai parameter, dan mengembangkan  pemahaman  mendalam  tentang
bagaimana  sistem  tersebut  akan  berperilaku  dalam berbagai kondisi, termasuk dalam situasi yang mungkin sulit atau berbahaya secara fisik. Dengan menggunakan perangkat  lunak  khusus,  permodelan  matematika,  dan komputer,  simulasi  sistem  dapat  membantu  dalam merancang, memperbaiki, dan mengoptimalkan sistem yang ada atau yang akan dibuat di masa depan. Ini ada- lah  alat  yang  sangat  berharga  dalam  berbagai  bidang, termasuk  teknik,  ilmu  pengetahuan,  manajemen,  dan banyak lagi.

## C. Pembuatan Desain Pembebanan Kapasitif Murni Dan Resistif Kapasitif
Proses  pembuatan  desain  pembebanan  kapasitif murni  dan  resistif  kapasitif  memerlukan  analisis  yang mendalam dan perencanaan yang cermat. Penelitian ini harus  mempertimbangkan  berbagai  faktor  seperti karakteristik listrik, kestabilan sistem, dan efisiensi en- ergi  untuk  memastikan  bahwa  desain  ini  dapat beroperasi secara optimal dalam berbagai situasi. Selain itu, penelitian ini juga melakukan serangkaian uji simu- lasi untuk memastikan bahwa desain ini akan berfungsi sesuai harapan ketika diimplementasikan dalam sistem energi yang sesungguhnya.

## D. Pengujian Laboratorium
Uji coba dan evaluasi adalah dua tahapan yang tidak hanya  penting  tetapi  juga  integral  dalam  proses pengembangan, pengujian, dan sistem. Proses ini meru- pakan  langkah kritis  yang  memungkinkan  untuk  men- gukur  kinerja,  keefektifan,  dan  kualitas  suatu  produk atau proses, serta memungkinkan identifikasi masalah, perbaikan yang diperlukan, dan pengambilan keputusan yang lebih baik dalam rangka meningkatkan hasil akhir.

## E. Pengambilan Data
Tujuan  utama  dari  pengambilan  data  adalah  agar mendapatkan data yang akan diolah menjadi data yang gampang di pahamu, dan pemahaman yang lebih men- dalam tentang karakteristik, perilaku, atau atribut yang ada  dalam  populasi  yang  lebih  besar.  Proses  pengum- pulan  data  sample  melibatkan  beberapa  tahapan  yang hati-hati  dan  metodis.  Pertama,  peneliti  harus merancang rencana sampel yang baik, yang mencakup pemilihan kriteria pemilihan sampel, metode sampling yang akan digunakan ( seperti random sampling, strati- fied sampling , atau convenience sampling), dan jumlah sampel yang dibutuhkan. Rencana sampel ini harus me- mastikan representativitas yang memadai sehingga data yang dikumpulkan dapat menggambarkan karakteristik dengan akurat.

## F. Pembuatan Laporan
Penyusunan  laporan  merupakan  tahapan  akhir  dari rangkaian  proses  yang  melibatkan  pengumpulan,  ana- lisis, dan penyajian hasil penelitian atau proyek yang te- lah dilakukan. Dalam tahap ini, semua informasi yang telah  dikumpulkan  dari  berbagai  sumber  diorganisasi
secara  sistematis  dan  terstruktur  untuk  menghasilkan dokumen yang komprehensif dan informatif yang dapat memberikan  wawasan  mendalam  tentang  temuan  atau hasil dari penelitian atau proyek tersebut kepada audi- ens yang dituju.

## IV. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Bagian  ini  akan  mengulas  secara  komprehensif mengenai  dua  jenis  pembebanan,  yakni  pembebanan kapasitif murni dan pembebanan resistif kapasitif yang dihubungkan  secara  paralel  dengan  generator  sinkron. Penelitian  ini  akan  menyajikan  hasil  penelitian  dan pembahasan  yang  sangat  mendalam  dalam  bagian  ini, yang  akan  membahas  secara  terperinci  tentang  faktor daya  dalam konteks  pembebanan  pada  generator  sink- ron.  Penelitian  ini  akan  menyajikan  data  dan  analisis yang  komprehensif  tentang  pengaruh  faktor  daya  ter- hadap  kinerja  generator  sinkron  dalam  situasi  pem- bebanan.  Dengan  membahas  perbedaan  antara  pem- bebanan kapasitif murni dan pembebanan resistif kapa- sitif,  Penelitian  ini  akan  memberikan  wawasan  yang mendalam  tentang  bagaimana  faktor  daya  dapat  me- mengaruhi efisiensi dan stabilitas generator sinkron
Arus Jangkar Arus Medan Arus Eksitasi r Generator Sinkron Motor Dc Osiloskop Beban Resistif Beban Kapasitor Gambar. 4. Implementasi Generator Sinkron

## A. Generator Sinkron Tanpa Beban
Gambar. 5. Simulasi Generator Sinkron Tanpa Beban
Gambar. 6. Generator Sinkron Tanpa Beban
Hasil Simulasi dan alat yang ada pada laboratorium dengan percobaan tanpa beban dan hasil pada simulasi dan hasil yang ada pada laboratorium ini dengan tegan- gan 220 Volt dengan arus generator 0 Ampere dikare- nakan  tanpa  beban.  Dengan  kecepatan  pada  generator yaitu dengan kecepatan 1500 rpm.

## B. Generator Sinkron Dengan Nilai Kapasitor 30 uF

## Gambar. 7. Generator Sinkron Dengan Beban Kapasitor 30uF
Pembebanan  pada  generator  sinkron  dengan menggunakkan  kapasitor  murni  dengan  tegangan  236 volt  kecepatan  1510  rpm,  arus  keluaran  0,6  ampere yang  dimana  pada  pengujian  ini  menggunakan  yaitu menggunakan  kapasitor  yang  bernilai  30  uF  dan  pada pengujian  selanjutnya  dengan  perbaikan  yang  dimana kecepatan  tetap  pada  1500  rpm dan  dapat dilihat  pada Gambar. 8.
Gambar. 8. Generator Sinkron Dengan Perbaikan Nilai Beban Ka- pasitor 30uF
Pengujian selanjutnya tetap menggunakan nilai kapa- sitor  yang  sama  dengan  pembebanan  pada  generator sinkron dengan menggunakkan kapasitor murni dengan tegangan  220  volt  kecepatan  1500  rpm,  arus  keluaran 0,58 ampere.

## C. Generator Sinkron Dengan Nilai Kapasitor 60 uF

## Gambar. 9. Generator Sinkron Dengan Beban Kapasitor 60uF
Pembebanan  pada  generator  sinkron  dengan menggunakkan  kapasitor  murni  dengan  tegangan  256
volt  kecepatan  1472  rpm,  arus  keluaran  2,77  am- pere,frekuensi percobaan ini 48,7 Hz yang dimana pada pengujian ini menggunakan yaitu menggunakan kapasi- tor yang bernilai 60 uF dan pada pengujian selanjutnya dengan  perbaikan  yang  dimana  kecepatan  tetap  pada 1500  rpm dan    dengan  frekuensi  50  Hz.  Dapat  dilihat pada Gambar. 10.
Gambar.  10.  Generator  Sinkron  Dengan  Dengan  Perbaikan  Nilai Beban Kapasitor 60uF
Pengujian selanjutnya tetap menggunakan nilai kapa- sitor  yang  sama  dengan  pembebanan  pada  generator sinkron dengan menggunakkan kapasitor murni dengan tegangan  220  volt  kecepatan  1500  rpm,  arus  keluaran 2,37  ampere  dan  pada  percobaan  tersebut  dengan mendapatkan frekuensi 50 Hz.

## D. Generator Sinkron Dengan Perbaikan Nilai Kapa- sitor 90 uF
Gambar. 11. Generator Sinkron Dengan Beban Kapasitor 90uF
Pembebanan  pada  generator  sinkron  dengan menggunakkan  kapasitor  murni  dengan  tegangan  272 volt  kecepatan  1450  rpm,  arus  keluaran  5,4  am- pere,frekuensi percobaan ini 48,3 Hz yang dimana pada pengujian ini menggunakan yaitu menggunakan kapasi- tor yang bernilai 90 uF dan pada pengujian selanjutnya dengan  perbaikan  yang  dimana  kecepatan  tetap  pada 1500  rpm  dan    dengan  frekuensi  50  Hz  dapat  dilihat pada Gambar. 12.
Gambar. 12. Generator Sinkron Dengan Beban Kapasitor 90uF
Pengujian selanjutnya tetap menggunakan nilai kapa- sitor  yang  sama  dengan  pembebanan  pada  generator sinkron dengan menggunakkan kapasitor murni dengan tegangan  220  volt  kecepatan  1500  rpm,  arus  keluaran 6,2  ampere  dan  pada  percobaan  tersebut  dengan mendapatkan frekuensi 50 Hz.

## E. Generator Sinkron Dengan Pembebanan Nilai Re- sistif Kapasitif 96,8 Ω & 30 uF
Gambar. 13. Generator Sinkron Dengan Beban Kapasitor 30 uF
Gambar. 14. Generator Sinkron Dengan Beban Nilai Resistif Kapa- sitif 96,8 Ω & 30 uF
Gambar.  14.  yang  terlihat  di  atas  pengujian  tetap menggunakan  nilai  resistif-kapasitor    96,8Ω dan 30uF dengan  pembebanan  pada  generator  sinkron  dengan menggunakkan  kapasitor  murni  dengan  tegangan  192 volt kecepatan 1339 rpm, arus keluaran 0,2 ampere dan pada percobaan tersebut dengan mendapatkan frekuensi 44,6 Hz. Dapat dilihat pada perbaikan pada Gambar. 15.
Gambar. 15. Generator Sinkron Dengan Perbaikan Nilai Beban Re- sistif Kapasitif 96,8 Ω & 30 uF
Pengujian  selanjutnya  yaitu  perbaikan  nilai  resistif kapasitor yang sama dengan pembebanan pada genera- tor  sinkron  dengan  menggunakkan  resistif-kapasitor dengan  tegangan  220  volt  kecepatan  1500  rpm,  arus keluaran  0,3  ampere  dan  pada  percobaan  tersebut dengan mendapatkan frekuensi 50 Hz. Dapat dilihat fa- sor resistif-kapasitor pada Gambar. 16.
Gambar. 16. Vektor Generator Sinkron Dengan Beban Nilai Resistif Kapasitif 96,8 Ω & 30 uF
Pada Gambar. 16. dapat dilihat bahwa vektor dengan pembebanan  resistif-kapasitif  89°  dengan  nilai  fasor pada  percobaan  pada  generator  sinkron  yang  dibe- bankan dengan resistif-kapasitif dengan mendekati nilai fasor 90°.
F. Generator Sinkron Dengan Perbaikan Nilai Kapa- sitor 96,8 Ω & 60 uF
Gambar.  17.  Simulasi  Generator  Sinkron  Dengan  Beban  Resistif 96,8 ΩKapasitif 60 uF
Gambar. 18. Generator Sinkron Dengan Beban Resistif 96,8 Ω Ka- pasitif 60 uF
Gambar.  18.  yang  terlihat  di  atas  pengujian  tetap menggunakan nilai resistif-kapasitor  96,8Ω dan 60 uF dengan  pembebanan  pada  generator  sinkron  dengan menggunakkan  kapasitor  murni  dengan  tegangan  208 volt  kecepatan  1305  rpm,  arus  keluaran  2  ampere  dan pada percobaan tersebut dengan mendapatkan frekuensi 43,2 Hz. Dapat dilihat pada perbaikan pada Gambar. 19.
Gambar. 19. Generator Sinkron Dengan Perbaikan Nilai Beban Re- sistif 96,8 Ω Kapasitif 60 uF
Pengujian  selanjutnya  yaitu  perbaikan  nilai  resistif kapasitor yang sama dengan pembebanan pada genera- tor  sinkron  dengan  menggunakkan  resistif-kapasitor dengan  tegangan  220  volt  kecepatan  1500  rpm,  arus keluaran  2,63  ampere  dan  pada  percobaan  tersebut dengan mendapatkan frekuensi 50 Hz. Dapat dilihat fa- sor resistif-kapasitor pada Gambar. 20.
Gambar. 20. Vektor Generator Sinkron Dengan Beban Nilai Resistif Kapasitif 96,8 Ω & 60 uF
Pada Gambar. 20. dapat dilihat bahwa vektor dengan pembebanan  resistif-kapasitif  88°  dengan  nilai  fasor pada  percobaan  pada  generator  sinkron  yang  dibe- bankan dengan resistif-kapasitif dengan mendekati nilai fasor 90°.

## G. Sinkron Dengan Perbaikan Nilai Kapasitor 96,8 Ω
& 90 uF
Gambar. 21. Simulasi Generator Sinkron Dengan Beban Resistif Re- sistif 96,8 Ω Kapasitif 90 uF
Gambar. 22. Generator Sinkron Dengan Nilai Beban Resistif 96,8 Ω Kapasitif 90 uF
Gambar.  22.  yang  terlihat  di  atas  pengujian  tetap menggunakan nilai resistif-kapasitor  96,8Ω dan 90 uF dengan  pembebanan  pada  generator  sinkron  dengan menggunakkan  kapasitor  murni  dengan  tegangan  216 volt kecepatan 1260 rpm, arus keluaran 3,6 ampere dan pada percobaan tersebut dengan mendapatkan frekuensi 41,6 Hz. Dapat dilihat pada perbaikan pada Gambar. 23.
Gambar. 23.Generator Sinkron Dengan Perbaikan Nilai Beban Re- sistif 96,8 Ω Kapasitif 90 Uf
Pengujian  selanjutnya  yaitu  perbaikan  nilai  resistif kapasitor yang sama dengan pembebanan pada genera- tor  sinkron  dengan  menggunakkan  resistif-kapasito dengan  tegangan  220  volt  kecepatan  1500  rpm,  arus keluaran  7,4  ampere  dan  pada  percobaan  tersebut dengan mendapatkan frekuensi 50 Hz. Dapat dilihat fa- sor resistif-kapasitor pada Gambar. 24.
Gambar. 24. Vektor Generator Sinkron Dengan Beban Nilai Resistif Kapasitif 96,8 Ω & 90 uF
Pada  Gambar.  24.  dapat  dilihat  bahwa  vektor  dengan pembebanan  resistif-kapasitif  85°  dengan  nilai  fasor pada  percobaan  pada  generator  sinkron  yang  dibe- bankan dengan resistif-kapasitif dengan mendekati nilai fasor 90°.

## V. K ESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  analisis  data  simulasi  dan  pen- gujian di laboratorium, pada penelitian ini dapat disim- pulkan bahwa pada generator sinkron tiga fasa dengan pembebanan resistif-kapasitif, terdapat perbaikan yang signifikan  dalam  karakteristik  gelombang  tegangan keluaran. Beban resistif memiliki pengaruh penting ter- hadap  pembentukan  gelombang  tegangan  di  terminal generator sinkron, sementara beban kapasitif cenderung menghasilkan perbedaan fase antara arus dan tegangan. Selain  itu,  pada  penelitian  ini  juga  mengamati  bahwa beban  resistif  berpengaruh  terhadap  penurunan  ke- cepatan generator, sehingga perlu dilakukan pengaturan arus jangkar pada prime mover . Pada saat penambahan beban  resistif,  tegangan  pada  beban  kapasitif  men- galami peningkatan dari 220 Volt menjadi 236 Volt dan 272 Volt. Setelah penambahan beban resistif-kapasitif, tegangan menjadi lebih bervariasi dari  196,7 Volt dan 220 Volt dan mencapai di frekuensi 50 Hz. Vektor yang dihasilkan  pembebanan  dengan  hasil  vektor  89°,  88°, dan  85°.  Dari  hasil  itu  memperlihatkan  semakin  jauh
dari  hasil  fasor  yang  seharusnya  mendekati  nilai  fasor 90°.

## D AFTAR P USTAKA
[1]  S. M. Toufighian, J. Faiz, and A. Erfani-Nik, “Static Ec- centricity  Fault  Detection  in  Salient  and  Non-Salient Synchronous  Generators  Using  Harmonic  Compo- nents,” in 2021 12th Power Electronics, Drive Systems, and Technologies Conference, PEDSTC 2021, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., Feb. 2021. doi:10.1109/PEDSTC52094.2021.9405971. https://iee- explore.ieee.org/abstract/document/9405971
[2]  Institute of Electrical and Electronics Engineers. Indo- nesia Section and Institute of Electrical and Electronics Engineers,  2019  International  Conference  on  Infor- mation and Communications Technology. https://ieeex- plore.ieee.org/abstract/document/8938560
[3]  “4928-11847-1-SM”. https://www.scribd.com/docu- ment/557876699/4928-11847-1-SM
[4]  W. E. Vanco, F. B. Silva, C. M. R. De Oliveira, J. R. B. A. Monteiro, and J. M. M. De Oliveira, “A Proposal of Expansion  and  Implementation  in  Isolated  Generation Systems  Using  Self-Excited  Induction  Generator  with Synchronous  Generator,”  IEEE  Access,  vol.  7,  pp.
117188–117195, 2019, doi:
10.1109/ACCESS.2019.2937229. https://www.re-
searchgate.net/publication/335375251_A_Pro- posal_of_Expansion_and_Implementation_in_Iso- lated_Generation_Systems_Using_Self-Excited_Induc- tion_Generator_With_Synchronous_Generator
[5]  “58125-469-143600-1-10-20200307”.
[6]  A.  Dan  Simulasi  Pengaruh  Pemasangan  and  A.  Uli Ulya,  “MENGGUNAKAN  SIMULINK  PADA SISTEM TENAGA  LISTRIK  DI  PT.  BOGOWONTO PRIMALARAS,” Media Elektrika, vol. 12, no. 1, 2019, [Online]. Available: http://jurnal.unimus.ac.id
[7]  D. DISTRIBUSI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO Ya- man, T. Hasanuddin, R. Tri Fahlevi, J. Teknik Elektro, and  P.  Negeri  Lhokseumawe,  “PENGUJIAN  DAYA BALIK PADA SINKRONISASI GENERATOR DENGAN  SUMBER  DAYA  SANGAT  BESAR (INFINITE BUS) SECARA OTOMATIS MENGGUNAKAN MULTIFUNCTION RELAY TIPE
GCP-30 DI LABORATORIUM SISTEM PROTEKSI,” 2022. https://download.garuda.kemdikbud.go.id/arti- cle.php?article=3408124&val=29910&title=Pen- gujian%20Daya%20Balik%20pada%20Sink- ronisasi%20Generator%20dengan%20Sum- ber%20Daya%20Sangat%20Besar%20Infi- nite%20Bus%20secara%20Otoma- tis%20Menggunakan%20Multifunction%20Re- lay%20Tipe%20GCP- 30%20di%20Laboratorium%20Sis- tem%20Proteksi%20dan%20Distribusi%20Juru- san%20Teknik%20Elektro [8]  M. H. Basri, “<title/>,” ELEMEN : JURNAL TEKNIK MESIN, vol. 7, no. 1, Jun. 2020, doi: 10.34128/je.v7i1.119. https://down- load.garuda.kemdikbud.go.id/article.php?arti- cle=1732131&val=14206&ti- tle=PERANCANGAN%20GENERATOR%203-
PHASE%20PADA%20GRAVITATION%20WATER %20VORTEX%20POWER%20PLANT%20GWVPP [9]  M.  Harahap  et  al.,  “Pengaruh  Perubahan  Variasi Eksitasi Tegangan Terhadap Daya Reaktif Pada Gener- ator,” 2021, doi: 10.30596/rele. https://sis- masi.umsu.ac.id/in- dex.php/RELE/article/view/v3i2.6485
[10]  A. R. Lubis, A. Sutopo, and M. Affandi, “Analisis Har- monisa Pada Trainer Lab Generator Sinkron Tiga Fasa NV7017,” vol. 4, no. 2, 2023, doi: 10.24036/jtein.v4i2.452.
https://doi.org/10.24036/jtein.v4i2.452
[11]  K.  C.  Sindang,  B.  Mukhlis,  and  Y.  Arifin,  “Prosiding Seminar  Nasional  Teknik  Elektro  dan  Informatika (SNTEI)  2022-Teknik  Listrik.”  https://jurnal.poli- upg.ac.id/index.php/sntei/article/view/3583
[12]  D.  F.  Nurjaman,  “Analisis  Pengaruh  Sistem  Eksitasi Terhadap Tegangan Keluaran Generator (Dede Furqon Nurjaman :  85-88)  Analisis  Pengaruh  Sistem  Eksitasi Terhadap  Tegangan  Keluaran  Generator  Sinkron Mini Hydro.” https://doi.org/10.55893/epsilon.v19i3.71
[13]  T. ;  B.  Jurnal  and  H.  Juni,  “PENGARUH  SISTEM EKSITASI  TERHADAP  GENERATOR  SINKRON TIGA  FASA  DI  UNIT  1  PT.  PLN  INDONESIA POWER  ULPL  TA  MUSI,”  vol.  17,  no.  1,  pp.  1–12, [Online]. Available: https://ejournal.unib.ac.id/in- dex.php/teknosia
[14]  P.  E.  Pambudi,  M.  Suyanto,  and  D.  S.  Yogaswara, “Pengaruh Tegangan Eksitasi Terhadap output Tegan- gan  Generator  Sinkron  3  Fasa  6,3kV”,  doi: 10.34151/jurtek.v15i2.3686. https://doi.org/10.34151/jurtek.v15i2.3686 [15]  F.  Sari,  A.  Darwanto,  P.  Studi,  T.  Elektro,  S.  T.
Teknologi, and R. Cepu, “Analisis Sistem Eksitasi Pada Generator  Pararel  Terhadap  Daya  Reaktif”,  doi: 10.34151/jurtek.v13i2.3276. https://scholar.ar- chive.org/work/wvzkemjsxzctpcgpfztw5wmpmu/ac- cess/wayback/https://ejournal.akprind.ac.id/in- dex.php/jurtek/article/download/3276/2658
[16]  “C-12-Yendi Esye-Analisa Perbaikan Faktor Daya Sis- tem Kelistrikan”. http://repository.unsada.ac.id/1903/
[17]  A. Nizar, B. Suprianto, S. I. Haryudo, and M. Wdiyar- tono,  “Analisis  Rugi  Daya  Menggunakan  Etap  Pada Jaringan  Distribusi  20kv  Penyulang  Bagong.” https://doi.org/10.26740/jte.v10n1.p195-201