*Ders:Özel TesisatAd:OnurSoyad:ÇÖREKÇİKonu:Kompanzasyon çeşitleri

KOMPANZASYON NEDİR?

Direnç bazlı devrelerde olan faz farkı, kapasitif devrelerde akım, voltajdan fazı ilerde olacak şekilde, endüktif devrelerde ise akım geride olacak şekilde değişir. Faz farkının oluşması, reaktif güç oluşması demektir. Bir sistemin görünür gücü değişmez, ancak faz farkına bağlı olarak görünür gücün bileşenleri olan aktif ve reaktif güç değişir. Aktif güç görünür güce eşittir ve maksimum iş verimi alınır. Devrede işi aktif bileşen yapar, reaktif bileşen her döngüde şebekeden çekilir ve döngü bitmeden geri şebekeye verilir. Saf resistif devrede faz farkı olmaz ve aktif güç maksimum değerini alır, reaktif güç yoktur.

Ancak endüktif ve kapasitif devrelerde faz farkına göre reaktif güç oluşur. Bu da işe çevrilebilen aktif gücün azalmasına dolayısıyla verimin düşmesine ve kullanılamayan bir reaktif güç oluşumuna neden olur. İşte aktif gücün maksimum hale getirilip, güç faktörünün düzeltilmesi ve verimin en büyük halini alması işlemine kompanzasyon denir.

Elektrodinamik sisteme göre çalışan transformatör, elektrik motorları gibi cihazlar şebekeden mıknatıslanma akımı çekerler. Mıknatıslanma akımı manyetik alan varken şebekeden çekilir ve bu akıma Endüktif Reaktif Akım denir.

ENDÜKTİF REAKTİF AKIM NEDİR ?

KAPASİTİF REAKTİF AKIM NEDİR ? Kapasitif özellikli alıcıların (kondansatör

beslemeli çeşitli elektronik cihazlar, led aydınlatmalar, KGK vb.)şebekeye verdiği güç ise reaktif kapasitif güçtür.

Kompanzasyon Neden Gereklidir?

Elektrik enerjisinin, santralden en küçük alıcıya kadar dağıtımında en az kayıpla taşınması gerekmektedir. Kompanzasyonun tanımında bahsedildiği gibi, şebekeye bağlı bir alıcı, eğer bir motor veya bir floresan lamba ise bunlar manyetik alanlarının temini için bağlı oldukları şebekeden indüktif reaktif güç çekerler. İş yapmayan ve sadece motorda manyetik alan doğurmaya yarayan indüktif reaktif güç, iletim hatlarında, trafolarda, şalterler ve  kablolarda  lüzumsuz yere kayıplara sebebiyet vermektedir.

Kompanzasyon çeşitleri nelerdir?

1)Tek Tek Kompanzasyon:Tek tek kompanzasyonda

kondansatörler doğrudan yüke bağlanır. Ortak bir anahtarlama cihazı ile yükle birlikte devreye alınıp çıkarılır. Kondansatör gücü, doğru bir şekilde yüke göre seçilmelidir. Bu kompanzasyon aynı zamanda en etkin ve en güvenilir olanıdır çünkü bir kondansatörün bozulması hâlinde meydana gelen arıza, arızalı bölümü devre dışı bırakır. Ancak bu sistem, diğer sistemlerin en pahalısıdır. Buna karşılık, aydınlatmada ve oldukça büyük güçlü tüketici motorlarda, besleme hattı uzun olan alıcılarda, tek tek kompanzasyon uygulaması tercih.

Örnek olarak Aydınlatmada Kompanzasyon

Bu tür kompanzasyonda bir kontaktör veya devre kesintisiyle grup olarak anahtarlanan birden fazla motorun veya floresan lambanın kompanzasyonu yapılır. Bu işlemde her grup bir alıcı gibi değerlendirilir.

2) Grup Kompanzasyonu:

3) Merkezî Kompanzasyon:

• Tabloya bağlı çok sayıda motor ve indüktif yük çeken alıcı bulunuyorsa ve bunlar belli belirsiz zamanlarda devreye girip çıkıyorlarsa çekilen yük durumuna ayarlı bir kompanzasyon yapılır. Böyle bir kompanzasyon, elle kumandalı ve otomatik çalışma durumlu olur. Projelendirilmesi ve hesaplanmaları kolaydır. Mevcut tesislere bağlanması problemsiz olup çok kısa sürede montajı mümkündür. Kullanılan elektronik regülatörlerin hassasiyet sınırı ve çalışacağı indüktif-kapasitif bölgenin potansiyometrelerle ayarlanabilmeleri sonucu uygun bir kompanzasyon tesisinin kolayca işletmeye girmesi sağlanır.

• Bir tesisin, hangi çeşit kompanzasyonla donatılması gerektiği iş yerinin değişik zamanlarda alınmış yükleme eğrileriyle belirlenmelidir. şebekeye paralel olarak bağlanacak kondansatörler, 3-5-7 veya 2-4-6-8-12 gruba bölünmektedir.Bu programlar elektronik kompanzasyon röleleri ile devreye sokulmaktadır.

Açıklanan yöntemlerle reaktif enerjinin kompanzasyon sorununu ayrı ayrı tüketicilerin yerel düzenlemeleri ile çözülmüştür. Bir taraftan daha kolay olan tekli kompanzasyon aracılığı ile endüktif tüketicilerin reaktif enerjisini kompanze etmek, diğer taraftan sabit bağlı kondansatörlerin tamamını istenilen kapasiteye yükseltilebilinir. Bu yüzden karışık tip komanzasyon daha çok önem taşır.

4)Karışık tip kompanzasyon:

Dinamik Kompanzasyon • Senkron Jeneratör Statik Kompanzasyon •Sabit Kompanzasyon • Otomatik Kompanzasyon • Hızlı Kompanzasyon • SVC

KOMPANZASYON ÇEŞİTLERİ NEDİR?

Senkron motorlar sabit devirde çalışırken, uyartım akımlarını değiştirerek motorun cosφ değeri değiştirilebilir. Örneğin paralel jeneratörlerde reaktif yük paylaşımı bu yöntemle sağlanmaktadır. Enerjinin üretildiği jeneratörde kullanılır.

DİNAMİK KOMPANZASYON

STATİK KOMPANZASYONa)Sabit Kompanzasyon:Bireysel , Grup ve Merkezi Kompanzasyon

olarak üçe ayrılır. Bir anahtar veya şalter ile devreye giren yüklere uygulanır.

B) OTOMATİK KOMPANZASYON Endüktif yüklerin hemen yanına uygun değerde

kondansatör bağlanarak yapılan bu işleme Sabit Reaktif Güç Kompanzasyonu denir. Uzun sürelerde devrede kalan büyük endüktif yükler için uygun bir yöntem olan sabit kompanzasyon, sık sık devreye girip çıkan küçüklü büyüklü endüktif yüklerin bulunduğu tesislerde, her yüke denk ayrı bir kondansatör bağlama gereği nedeniyle akılcı olmayabilir. Bu tip tesislerde kondansatör gücünü, değişen kompanzasyon gücüne uydurabilmek için merkezi ve otomatik kompanzasyon yapılması uygundur.

Kademe güçlerinin belirli değerlerde olması ve yavaşlığı sebebi ile tam olarak kompanze edemez.

AVANTAJLARI:• İlk kurulum maliyetleri nispeten daha ucuzdur.DEZAVANTAJLARI:•Hızlı değişen yüklere karşı tam kompanzasyon

yapılamaz.•Dengesizlikere karşı ayrı monofaze kondansatörler

eklemek gerekir.•Kapasitif cezaya giren sistemlerde şönt reaktör

eklemek gerekir•Devreden çıkan kademe için uzun deşarj süresi

gereklidir.•Küçük oranlarda yük değiştiren sistemlerde çok sayıda

küçük kademe gerekir.

Tiristör Anahtarlamalı Statik Kompanzasyon sisteminde ana fark, yavaş açma-kapama süresi olan kontaktörler yerine, hızlı açma kapama yapabilen tristör modülleri kullanılmasıdır.

C)TİRİSTÖRLÜ HIZLI KOMPANZASYON:

AVANTAJLARI: • Hızlıdır • Kademe güçlerinin belirli değerlerde olması sebebi ile tam

olarak kompanze edemez. • Yük değişiminde, ortalama 40ms içinde gerekli reaktif yük

devreye alınır. • Kondansatörler gerilimin sıfır noktasında devreye alındığı için

aşırı akım oluşmaz. • Kondansatör arızaları ve kontaktör yapışması gibi arızalar azalır. • Hızlı ve sık değişen yüklerde etkin çözüm sağlar. • Bakım ve işletme maliyetlerini azaltır. DEZAVANTAJLARI : • Pahalıdır…

D) STATİK VAR KOMPANZASYON (SVC) Kondansatör ile yapılan klasik

kompanzasyonlar, kondansatörün özellikleri ile sınırdır.

• Kondansatörün gücünü değiştirmek için, Gerilim, Frekans veya Kondansatörün yapısının değiştirilmesi gerekir ki pratikte mümkün değildir.

• Endüktif reaktörlerde anahtarlama yöntemi ile %0’dan %100’e varan oranlarda güç ayarı yapabiliriz. Ayrıca devreye alıp çıkartırken deşarj süresi beklememize gerek yoktur.

SVC Sistemi bahsettiğimiz kondansatör sorunlarına çözüm olmak amacı ile geliştirilmiş yeni nesil bir kompanzasyon sistemidir.

• Kondansatörün tersine Endüktif Yük Reaktörünü yeniden devreye almak için deşarj olmasını beklememize gerek yoktur.

• Anahtarlama yöntemi ile bir Endüktif Yük Reaktörü 1000 kademeye bölünebilir.

• Bu özellikler ile SVC sistemlerinde gerekenden biraz fazla kapasitif yük devreye alınarak, sistemin kapasitif olması sağlanır. Bu fazlalık Endüktif Yük Reaktörü ile kompanze edilerek Güç katsayısının 1 olması sağlanır.

• Tek bir SVC kademesi pek çok reaktör ve kondansatör kademesinin yerini tutar.

Hızlıdır Kademesiz olduğu için çok iyi kompanze eder.

AVANTAJLARI • İstenilen reaktif yük tam ve hızlı olarak şebekeye verilir. • Kademe hareketleri ve sayıları azdır. • Kapasitif yükler de tam olarak kompanze edilir. • Reaktörler monofaze ve ayrı ayrı devreye alındığı için dengesiz yüklere tam çözüm sağlar. • Kademe sayıları ve hareketleri azalacağı için bakım ve işletme maliyetleri düşer. • Mevcut sisteme eklenerek sistem SVC mantığına çevrilebilir. DEZAVANTAJLARI • Pahalı olduğu söylenir, fakat kademe sayısını azalttığı için ekonomiktir.

Kompanzasyonun Yararları:

Güç kat sayısının düzeltilmesi hem elektrik enerjisini üretenler hem de tüketenler bakımından çok faydalıdır. Bu nedenle kompanzasyon sisteminin orta ve büyük boy işletmelerde, işletme sahibi tarafından yapılması zorunlu hâle getirilmiştir.

KOMPANZASYON YAPILAN TESİSTE ELDE EDİLEN AVANTAJLARI ŞU ŞEKİLDE SIRALAYABİLİRİZ:

• Üretici Yönünden:• İletkenler daha az akım taşıyacağından

ince kesitte seçilir.

• Aynı iletim hattından daha fazla aktif enerji iletileceğinden üretim, iletim ve dağıtım tesislerinde kapasite - verim yükselir.

• Enerjinin üretim ve satış maliyeti azalır.

• Alternatör ve transformatörlerin gücü daha küçük tutulur.

• Dağıtım hatlarında kayıplar ve gerilim düşümü azalır.

Tüketici Yönünden:O İletkenler daha ince kesitte seçilir.O Besleme transformatörü, kumanda,

kontrol ve koruma elemanları daha küçük değerlerde seçilir.

O Besleme transformatörünün ve tesisin kapasitesi ile verimi yükselir.

O Kayıplar ve gerilim düşümü azalır. O Şebekeden daha az reaktif enerji çekilir.O Harcanan enerji azalacağından enerji

ücreti de azalır.