Pengertian Faktor Daya atau Cos Phi Beserta Rumus, Simbol, Tabel, Cara Menghitung

Cos phi atau disebut juga sebagai faktor daya merupakan perbandingan besaran daya semu dan daya aktif dalam kelistrikan. Nah untuk memahami lebih detail mengenai cos phi, mari simak ulasan di bawah ini.

Dalam kesempatan kali ini, kita akan bahas lengkap mengenai faktor daya atau cos phi mulai dari pengertian, simbol, tabel, penyebab terjadinya faktor daya, cara memperbaiki hingga cara menghitung faktor daya atau cos phi.

Pengertian Faktor Daya atau Cos Phi

cos phi

Apa yang dimaksud dengan cos phi?

Faktor daya atau cos phi adalah rasio antara daya aktif dan daya semu. Namun, seringkali orang-orang mempertanyakan perbedaan cos phi dan power factor. Padahal, keduanya sebetulnya sama. Secara matematis, cos phi dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

FD       : faktor daya

P          : daya aktif (Watt)

S          : daya semu (VA)

Dengan menghitung faktor daya, kita bisa mengetahui seberapa efisien pemakaian listrik di rumah. Biasanya, nilai faktor daya < 1. Apabila diperoleh nilai sama dengan 1, berarti tidak ada kehilangan energi listrik atau tidak terdapat faktor daya.

1. Daya Aktif (P)

Sederhananya, daya aktif ialah besar daya yang diperlukan beban resistif. Contohnya, daya yang diperlukan untuk menyalakan setrika, televisi, kompor listrik, dan peralatan elektronik lainnya.

Apabila Anda mengamati masing-masing alat tersebut, di situ terdapat angka dengan satuan watt. Itulah yang disebut besar daya aktif. Misal, pada setrika terdapat angka 15 Watt. Berarti untuk menyalakan setrika diperlukan daya aktif sebesar 15 Watt.

Daya aktif juga disebut daya nyata yang menunjukkan aliran energi listrik dari pembangkit menuju beban listrik yang selanjutnya akan dikonversikan menjadi bentuk lain, misal energi panas.

Daya aktif dapat dihitung menggunakan rumus berikut.

Keterangan:

P          = daya aktif (Watt)

V          = tegangan (Volt)

I           = kuat arus listrik (A)

Cos φ   = faktor daya

2. Daya Semu (S)

Daya semu (Apparent power) disebut sebagai daya total yang menunjukkan hasil kali tegangan efektif (VRMS) dan arus efektif (IRMS). Daya semu juga dikenal sebagai daya sebelum dimanfaatkan untuk peralatan listrik. Satuan besaran daya semu yaitu Volt Ampere (VA) atau Kilo Volt Ampere (KVA).

Untuk menghitung daya semu digunakan rumus berikut.

RMS    = root-mean-square

Simbol Cos phi

Masih bingung membaca simbol cos phi? Dilihat dari kata dasarnya, cos phi ini berasal dari dua kata yakni Cos dan Phi (Pi). Istilah Cos ini ditulis menjadi Kosinus dalam bahasa indonesia. Dan yang paling menarik, Cos phi ini merupakan abjad Yunani kuno.

Untuk bisa lebih memahaminya, Berikut adalah penjelasan tentang arti simbol cos phi.

simbol cos phi

Tabel Cos phi

Nah bagaimana mendapatkan faktor pengali untuk KW beban? Terutama saat sebelum terjadinya kompensasi maupun sesudahnya. Caranya yakni bisa dilihat dari tabel Cos phi berikut ini.

tabel cos phi

Penyebab Terjadinya Faktor Daya atau Cos phi

Mengapa cos phi listrik bisa terjadi? Faktor daya atau cos phi hanya ditemukan pada aliran listrik bolak balik (AC). Saat arus listrik dialirkan dari generator ke sebuah jaringan, perpindahan energi listrik akan terjadi.

Nilai faktor daya akan selalu di bawah 1. Ini menunjukkan bahwa besar daya aktif selalu lebih kecil dibandingkan daya semu. Nilai tersebut juga menunjukkan seberapa efektif penggunaan listrik. Semakin mendekati angka 1, dapat dikatakan efisien, begitu pun sebaliknya.

Salah satu yang mempengaruhi nilai faktor daya yakni daya reaktif. Pengertian daya reaktif yaitu daya yang dikeluarkan untuk menyalakan beban induktif. Bisa juga diartikan sebagai daya yang hilang karena tidak digunakan untuk beban resistif.

Beban induktif biasanya ditemui pada alat-alat listrik yang menerapkan prinsip induksi magnetik, seperti inverter, kontaktor, ballast, UPS, dan lain-lain.  Besar daya reaktif berbanding terbalik dengan daya aktif, sehingga semakin besar daya reaktif akan menurunkan daya aktif.

Jika daya reaktif ini lebih besar dari daya aktif, maka faktor daya akan semakin kecil. Dapat dipastikan penggunaan daya listrik cenderung boros.

Penyebab Cos phi Minus?

Apa penyebab cos phi minus? Penyebab utamanya yakni karena adanya faktor daya yang menurun akibat adanya beban induktif dalam sistem jaringan kelistrikan. Kerugian akibat rendahnya faktor daya juga sangat perlu diperhatikan. Salah satunya yakni akan adanya denda faktor daya dalam tagihan listrik Anda. Supaya tidak mengalami kerugian tersebut, mari simak beberapa hal yang menyebabkan cos phi mengalami minus berikut ini:

  1. Motor induksi berada dalam tahap satu atau tiga phasa dimana keduanya memiliki beban penuh dan tanpa beban.
  2. Arus magnetizing mengalami peningkatan akibat dari suplai yang naik.
  3. Penggunaan gas neon sebagai sumber daya untuk lampu penerangan
  4. Adanya arus harmonic
  5. Adanya alat pemanas atau tungku pembakaran di tempat industri

Bagaimana Cara Memperbaiki Faktor Daya?

Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, bahwa besar daya reaktif akan berpengaruh terhadap faktor daya. Tentu saja, semakin besar daya reaktif membuat faktor daya semakin kecil. Untuk itu, kita perlu meningkatkan daya aktifnya agar diperoleh faktor daya yang mendekati 1.

Setidaknya ada dua cara yang bisa kita lakukan untuk memperbaiki faktor daya, yaitu sebagai berikut.

1. Mengurangi Beban Induktif

Alat-alat listrik yang memakai prinsip induksi magnetik akan menghasilkan daya reaktif. Penggunaan yang terlalu dominan tentu saja dapat meningkatkan daya reaktif. Untuk itu, mengurangi beban induktif pada suatu instalasi listrik adalah cara memperbaiki faktor daya.

2. Memasang Capasitor Bank

Cara selanjutnya yaitu dengan memasang capasitor bank pada intalasi listrik. Fungsi dari alat ini yaitu untuk memperbaiki faktor daya. Prinsip kerjanya, capasitor bank akan menyeimbangkan beban kapasitif dan beban induktif.

Cara Menghitung Faktor Daya atau Cos Phi

Diketahui sebuah generator listrik dengan spesifikasi sebagai berikut.

Power rating   : 1818,6 KVA

Volt                 : 350 Volt

Phase              : 3

Hz                   : 25

Cos φ              : 0,8

Amp                : 3000

Rpm                : 1250

Berapakah besar daya aktifnya?

Penyelesaian:

Rumus cos phi seperti yang diketahui di awal yaitu besar daya aktif dibagi daya semu. Pada persoalan di atas, kita menemukan nilai daya semu atau power rating sebesar 1700 KVA. Nilai tersebut diperoleh dari hasil kali antara tegangan (V), arus listrik (I), dan akar 3.

Q         = 350 V × 3000 A × 1,732

Q         = 1818,6 KVA

Kemudian faktor daya generator diketahui sebesar 0,8. Dengan demikian, kita bisa mengetahui besar daya aktif yaitu:

P          = Q × Cos φ

P          = 1818,6 KVA × 0,8

P          = 1454,88 KW

Sesuai perhitungan tersebut dapat disimpulkan bahwa generator yang memiliki daya 1818,6 KVA dan cos φ 0,8 mampu menahan beban maksimal 1454,88 KW.

Besar daya aktif yang dihitung di atas adalah pada saat generator tidak difungsikan atau dibebani. Apabila generator sudah hidup dan memperoleh beban, maka angka 1454,88 tersebut akan menjadi daya semu.

Selanjutnya, daya aktif akan bergantung pada faktor daya sistem instalasi listrik yang disambungkan ke generator.

Contoh, apabila generator diberi beban dengan faktor daya sebesar 0,75, maka besar daya aktif yang dikeluarkan untuk mengaktifkan beban sebesar 1454,88 KW × 0,75 = 1091,16 KW.

Penutup

Itulah penjelasan mengenai cos phi atau faktor daya. Lebih mudah, Anda dapat mengukur nilainya menggunakan cos phi meter digital. Setelah memahami penjelasan di atas, semoga Anda tercerahkan dengan sistem tagihan listrik yang diterima saat ini, ya? Mahal tidaknya tentu saja tergantung dari daya yang digunakan selama satu bulan.

Leave a Comment