Kompanzasyon Sistemi

Ders Notu - Kompanzasyon Sistemleri

Bazı terimler:

Görünür Güç, Aktif Güç, Reaktif Güç, Endüktif Reaktif Yük, Kapasitif Reaktif Yük, Güçkatsayısı, Harmonik,.vb.

Harmonik Nedir?

Elektrik şebekeleri bilindiği üzere alternatif değişim gösteren sistemlerdir. Şebeke frekansı 50/60 Hz olan bu sistemlerde dalga formu sinüsoidaldir. Bütün elektriksel yükler bu dalga formunda çalışabilecek şekilde dizayn edilir.

Ancak gelişen teknoloji ile birlikte elektrik yükleri tristör, IGBT gibi daha hassas ve hızlı anahtarlama elemanları ile kontrol edilir hale gelmiştir. Ancak bu anahtarlama elemanları tam sinüsoidal formdaki şebeke akımını bozmaktadır. Lineer olmayan yüklerin veya hızlı anahtarlama elemanlarının ürettiği ve şebekenin sinüsoidal yapısını bozan sinyallere “Harmonik” denir. Bunların frekansları, şebekenin temel frekansının (50Hz) tek katlarında olur.

Harmoniklerin  Şebekeye Zararları

· Kompanzasyon panolarında kondansatörler harmonik akımları kondansatörün ömrünü azaltır.

· Elektrik motorlarında ve trafolarda aşırı ısınmalar

· Kesicilerin hatalı çalışmasına neden olur

· Elektrik motorlarında verimi azaltır ve sarsıntı yaratır

· Trafolarda izolasyon sorunlarına neden olur.

· Aşırı akıma/gerilime veya gerilim düşümüne sebep olarak tesisteki elemanlara zarar verir

· Gerilim/akım  dalga şekillerini bozarak  güç kalitesini ve verimi düşürür

Harmonik Kaynakları:

· Hız kontrol cihazları

· Elektronik yol vericiler

· Doğrultucular, UPS’ler

· Kaynak makineleri

· Ark fırınları

· Motorlar, trafolar

· Gazlı, balastlı lambalar

Kompanzasyon Nedir

Bilindiği gibi şebekeye bağlı motor, transformatör, balastlı lambalar gibi yükler manyetik alanın temini için şebekeden ayrıca reaktif akım çeker. İş yapmayan bu akım, havai hatlarda, trafo, şalter, kablo gibi ekipmanlarda hem ebatların büyümesine hem de kayıpların artmasına sebep olmaktadır

Bu kayıplar yok edilirse şebeke (trafo) daha fazla alıcıyı besleyecek kapasiteye sahip olacak, şalterler lüzumsuz yere büyük seçilmeyecek, tesiste kullanılan kablo kesiti küçülecektir. Bunun sonucu daha az yatırımla fabrika ve atölyeye enerji verme imkânı elde edilecektir. Elektrik işletmesi tarafından uygulanan tarifeler yönünden de her dönem daha az elektrik enerjisi ödemesi yapılacaktır.

Reaktif enerji şebekeden çekilen ve tekrar şebekeye geri verilen enerjidir. Bu sebeple reaktif enerji çekilmesi durumunda şebeke gereksiz yere yüklenir, kapasite düşer, kayıplar ise artar

Reaktif enerjinin santral ve yük arasında iletim ve dağıtım hattında dolaşımda olması yerine reaktif akıma ihtiyaç gösteren yükün bulunduğu tesise yerleştirilecek kondansatörler ile yük arasında olmasının sağlanması sayesinde tesisin aynı işi, şebekeden daha az akımla karşılaması mümkündür.

Kompanzasyon yapılmaz ise ne olur?

Kompanzasyon yapılmaması

· Şebekede güç kayıpları fazla olur.

· Üretim, iletim ve dağıtım sisteminin kapasitesi azalır.

· Tüketiciler çektikleri reaktif akımın da parasını ödemek zorunda kalırlar.

Şebekeden en verimli şekilde faydalanılabilmesi için, reaktif yüklerin oluştukları noktada kompanze edilmesi zorunludur.

Kompanzasyon panosu kurmak ile yükümlü aboneler, Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu kararı ile belirtilmiş sınırlar dahilinde, kompanze edilmiş elektrik tüketmek zorundadırlar. Aksi durumda aboneler, reaktif bedel ödemek ile yükümlüdür.

Sözleşme gücü 9 kW ve üzerinde olan tüm abonelerin elektrik sistemlerini kompanze etmesi zorunludur.

Kurulu gücü 50 kVA altında olan abonelerin, reaktif tüketimlerinin aktif tüketimlerine oranlarının sınırları; endüktif reaktif için %33, kapasitif reaktif için %20 olarak belirlenmiştir. Kurulu gücü 50 kVA üstünde olan aboneler için ise bu sınırlar; endüktif reaktifte %20, kapasitif reaktifte %15’tir.

Endüktif reaktif güç çeken yükler

Not: Boşta çalışan asenkron motorun Güçkatsayısı düşük olur

Endüktif ve kapasitif sınırların ikisini birden aşan aboneye, endüktif reaktif ve kapasitif reaktif sayaçlardan hangisi daha yüksek değer kaydetmişse o sayaç değerinin tamamına reaktif enerji tarifesi uygulanır.

Aboneye ait kompanzasyon tesisinde arıza sonucu oluşan ihlalin yılda bir kez olması halinde reaktif enerji bedeli faturalamada dikkate alınmaz. Bu durumun yılda bir defadan fazla olması halinde, o yıl için daha önceden dikkate alınmayan reaktif enerji bedeli, sistemden çekildiği aydaki birim fiyat dikkate alınarak ilk çıkacak faturaya ilave edilerek tahsil edilir.

Güçkatsayısını Anlamak

Bilindiği gibi alternatif akım, aktif ve reaktif bileşenlerden meydana gelmektedir. Aktif bileşen motorlarda mekanik gücü, ısıtıcılarda sıcaklığı, lambalarda ise aydınlatma gücünü meydana getirir. Reaktif bileşen ise bobinli (manyetik) alıcılarda manyetik akının meydana gelmesi için harcanır.

Aktif akımın meydana getirdiği güce aktif (vatlı) güç, reaktif akımın meydana

getirdiği güce reaktif (kör) güç ve bu güçlerin bileşkesine (vektöriyel toplamına) ise

görünür (zahiri) güç denir.

a) A.Akımın akım vektörü b) A.Akımın güç vektörü

; ;

Güç vektöründeki aktif güç (P) ile görünür güç (S) arasındaki açının cosinüsüne güç kat sayısı (cosφ) denir. Reaktif güç (Q) ne kadar büyük olursa cosφ küçük, dolayısıyla görünür güç (S) de büyük olur. Bu da şebekeden daha fazla güç çekmek yani akım çekmek demektir.

İşte reaktif gücün azaltılıp güç kat sayısı (cosφ)’nın yükseltilmesi işlemine kompanzasyon (güç kat sayısını düzeltme) denir.

Kompanzasyon Nasıl Yapılır

Basitçe şöyle: Yükün şebekeden çektiği aktif güç sabitken çektiği endüktif reaktif gücün büyük bir kısmı devreye eklenecek kondansatör (kapasitif reaktif güç) ile sağlanarak şebekeden çekilen toplam güç azaltılmış oluruz. Böylece güç-katsayısı Cosφ1 den Cosφ2 gelecek; Reaktif güç Qbank (QC) kadar azalarak Q2 değerine geriler ve görünür güç de S1 den S2 değerine geriler.

İki kademede kompanzasyon

Gerekli Kondansatör Kapasitesi Nasıl Hesaplanır:

Bir kondansatörün gücü şöyle hesaplanır

Gereken kondansatör gücünün tayini için tesisin cosφ’ sinin ve kurulu aktif gücünün bilinmesi gerekmektedir.

Eğer tesiste reaktif sayaç var ise elektrik faturalarından ortalama cosφ bulunabilir.

Pratik olarak günün çeşitli zamanlarında birkaç gün süreyle ölçüm yaparak ortalama cosφ tayin edilebilir.

Tesisin kurulu aktif gücü ise tesisteki tüm yüklerin (motorlar, aydınlatma elemanları, ısıtıcılar vb. gibi) etiketleri üzerinde yazılan güçler toplanarak belirlenir.

Bundan sonra güç vektörü çizilerek aşağıdaki formüller elde edilir ve bu formüllerden yararlanılarak gerekli kondansatör gücü hesaplanır.

Şekilde verilen fazör diyagramında ölçülen Cosφ değeri ve ulaşılmak istenen Cosφ değerinin açıları φ1 ve φ2 olsun. Buna göre;

Örnek: Tesisin kurulu aktif gücü 50 kW ve cosφ = 0,65 ise cosφ değerini 0,97’ ye çıkarmak için gerekli kondansatör gücünü hesaplayınız?

Toplam yük üzerinden kompanzasyon kondansatörleri gücü hesaplama en sık kullanılan yöntemdir.

Örneğin: Bir tesisin kurulu gücü P=50kW, mevcut Güç-katsayısı CosΦ1 =0,65 iken CosΦ2 = 0,90’ a yükseltilmek isteniyor. Bunun için gerekli kondansatör gücünü bulalım.

P = 50W; CosΦ1=0,65 ve Φ1=49,5o ; CosΦ2 = 0,90 ve Φ2 = 25o

Çözüm:

Kompanzasyon Tesis Şekilleri

Kompanzasyon 3 şekilde tesis edilmektedir:

· Bireysel kompanzasyon

· Grup kompanzasyon

· Merkezi Kompanzasyon

1-Tek Tek Kompanzasyon

Bu kompanzasyonda kondansatörler doğrudan yük çıkışlarına bağlanır. Ortak bir anahtarlama cihazı ile yükle birlikte devreye alınıp çıkarılır. Kondansatör gücü yüke göre seçilir. Bu kompanzasyon etkin güvenlidir. Aydınlatma armatürlerinde ve gücü süreç içinde değişmeyen yüklerde, oldukça büyük güçlü motorlarda, besleme hattı uzun olan alıcılarda, tek tek kompanzasyon uygulaması tercih edilmektedir (Üç fazlı kondansatörler üçgen olarak bağlanır.)

Şekil-Tek-tek kompanzasyon

Genellikle floresan lamba, cıva buharlı ve sodyum buharlı lambalarda uygulanır. Floresan lambanın güç kat sayısı cosφ = 0,55’tir. Kompanzasyondan sonra cosφ’ yi 0,95 – 1 arasına yükseltmek gerekir. Bunun için gerekli kondansatör gücü tablo 1.1’den bulunabilir.

Tablo: Lambalarda bireysel kompanzasyon

Tablo: Üç fazlı motorda kompanzasyon

2-Grup Kompanzasyonu

Bu 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. Bu şekildeki kompanzasyon günümüzde pek kullanılmamaktadır.

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, otomatik çalışma durumlu olur. Projelendirilmesi ve hesaplanmaları kolaydır. Mevcut tesislere bağlanması problemsiz olup çok kısa sürede montajı mümkündür. Kullanılan elektronik regülatörlerin (RGKR) hassasiyet sınırı ve çalışacağı indüktif-kapasitif bölgenin potansiyometre ile 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.

Merkezi kompanzasyonda, şebekeye paralel olarak bağlanacak kondansatörler, 3-5-7 veya 2-4-6-8-12 gruba bölünmektedir. Bu programlar RGKR ile devreye sokulmaktadır. Kademeli reaktif güç kontrol röleleri her an cosφ’ yi 0,96’ da sabit tutmak için otomatik olarak kondansatör gruplarını devreye alır veya çıkarır. 17.2.2000 tarih ve 23967 sayılı resmi gazetede belirtildiği gibi işletmelerin cosφ’yi, 0,95 ile 1 arasında tutmaları mecburidir. Kondansatörler de reaktif güç rölelerinin kademesi gibi gruplara ayrılır. Her kademede o kademeye ait kondansatör grubu devreye girer.

Kompanzasyonun Temel Ekipmanları?

Akım trafosu

•Sigorta

· Kontaktör, Tristör

· Kondansatör

· Şönt reaktör

· Reaktif Röle

· Reaktif Güç Kontrol Rölesi

Reaktif güç kontrol rölesi otomatik olarak ayarlanan güç kat sayısına ulaşmak için kondansatörleri devreye alıp çıkartma görevini yapan elektronik cihazdır. Gösterge, kıyaslama ünitesi ve çıkış röle devre katlarından oluşur. Sistemde bulunan gerilim ile çekilen akımın faz farkını algılayarak, çıkış röle grubu aracılığı ile kondansatörleri kumanda eder. Güç kat sayısı düşünce kondansatörleri sıralı olarak devreye alır. Bir yandan da değişen güç kat sayısını ölçerek döngüsel kontrol yapar. Ayarlanan güç faktörünü sağlayacak kadar kondansatörü devrede tutar. Tek fazın akım bilgisi ile işlem yapan röleler yanında üç fazın da akımına göre işlem yapan röleler mevcuttur.

Reaktif güç kontrol röleleri, merkezî kompanzasyonda seçilmiş kondansatör gruplarının bataryalarını devreye alarak veya çıkararak güç kat sayısı değerini, kullanıcı tarafından ayarlanan güç kat sayısı değerine getirmeye çalışır.

Kompanzasyon MetotlarıKlasik Kompanzasyon

RGKR, kontaktörler ve kondansatörler ile dizayn edilir. Kuruluş maliyeti düşüktür. Pazardaki en yaygın metottur. Kolay tasarlanır.

Şönt Reaktörlü kompanzasyon

Kapasitif yüklerin bulunduğu işletmelerde (UPS, Led aydınlatma.) Reaktif Güç Kontrol Rölesi, kondansatör ve Şönt Reaktör kullanılarak yapılan Kompanzasyon metodudur

Statik Kontaktörlü Kompanzasyon

Hızlı devreye girip çıkan yükler bazı klasik kontaktörleri ile verimli kompanze edilemez. Bu tip işletmelerde statik kontaktör Kullanılır. Tepki süresi 20milisaniye gibi düşüktür. (Hızlı tepki verir.) İşletme maliyeti düşük fakat kuruluş maliyeti yüksektir.

Devreye alma işlemini kapasite üzerindeki gerilim ile kapasitenin bağlı olduğu faz/fazların gerilimleri eşit olduğu anda yaparak kapasitenin devreye alınması anında akımın çok küçük olmasını sağlar. Bu sayede kapasiteler çok kısa sürelerde devreye alınıp çıkarılabilir. Röleden devreye alma emri gelince, kapasite 1 periyot içinde devreye alınabilir.

Sürücülü Kompanzasyon

Kaynak makinesi, ark ocağı, punto makinesi gibi yüklerin çok hızlı değiştiği işletmeler için tasarlanmıştır. Benzer dengesiz yüklerin olduğu işletmelerin kompanzasyon uygulaması içinde kullanılır.

Bu uygulamada sürücü bağlı olan şönt reaktörü, sistemin kapasitif yük durumuna göre çok küçük parçalara bölerek devreye alır

Harmonik Filtreli Kompanzasyon

Harmoniklerin yüksek olduğu işletmelerde harmonik filtreli kompanzasyon sistemi dizayn edilir

Reaktif Güç Kontrol Rölesinin Ayarlanması

· Yüzde Ayarı: Potansiyometre % 30 ayar noktasına alınır. Belirli bir çalışma sonunda aktif ve reaktif sayaç değerleri kaydedilerek oranlaması yapılır. Reaktif enerjinin aktif enerjiye oranı 0,33’ten az olmamalıdır. Bu ölçüte bağlı olarak % ayarı, % 30, 20, 10 noktalarında tutulabilir.

· C/k Ayarı: Bu tuşa basıldığında o anki C/k oranı displayde belirir. Aşağıyukarı tuşları kullanılarak 0,00-2,00 değerleri arasında 0,05 hassasiyetle ayar yapılır. Bu tuş ile kullanılan kondansatör gruplarının akım trafosu dönüştürme oranı ile uyumlu çalışması sağlanır.

· C/k ayarı hesabı:

C = İlk kademe kondansatör gücü, k = Akım trafosu dönüştürme oranı

ÖRNEK: 1. kademe kondansatör gücü 5 kvar olan bir tesiste akım trafosu

dönüştürme oranı 500/5 olduğuna göre C/k oranını bulunuz.

ÇÖZÜM: C/k = 5 / (500/5) = 0,05 olarak bulunur.

Ayrıca reaktif rölenin C/k oranının k1 gibi bir çarpanı var ise k1 x C/k şeklinde

hesaplanır ve aşağı-yukarı tuşları ile bu değere ayarlanır.

Tablo 1.3: C/k ayarı için seçim tablosu

Reaktif Güç Kontrol Rölesinin Bağlanmasında Dikkat Edilecek Hususlar

· Akım trafosu ana şalter çıkışına veya ana giriş sigortalarından birinin ayağına bağlanır. En çok yapılan hata kondansatör panosunu besleyen güç kablosunun akım trafosundan önce bağlanmasıdır. Ayrıca akım trafosundan çıkan iletkenler en kısa yoldan (panonun demir aksamı ve diğer kablolara sarmadan) tercihen 2x1,5 mm2 TTR kablo kullanılarak rölenin 1 ve 2 numaralı uçlarına bağlanır.

· Akım trafosunun bağlı olduğu faz R olsun. Rölenin 4 ve 5 numaralı klemenslerine diğer iki fazı yani S ve T fazları bağlanır.

· Bağlantı hatası vardır. (Röle ve cos φ metre akım devreleri (Şekil 3.7) seri bağlanmalıdır.

· Reaktif güç kontrol rölesinin tersine cos φ metrenin gerilim devresi, akım trafosu ile aynı faza bağlanmalıdır.

Reaktif güç kontrol rölesi bağlantı şeması

Aktif, reaktif sayaç bağlantısı ve merkezi kompanzasyon uygulama devresi

Reaktif Rölenin İşletmeye Alınması:

· % ayar düğmesini 0. 33’e getiriniz. (2006 yılı için TEDAŞ’ın ön gördüğü değerdir.)

· Röleyi otomatik konumuna alınız.

· C/k ayar düğmesini 0.05’e alınız. Devreye indüktif bir yük (örneğin motor) alınız. Röle üzerindeki ind ışığı yanmalıdır. Kap yanıyorsa 4 ve 5 nu.lı uçları ters çeviriniz.

· Bundan sonra geriye kalan tek işlem c/k ayarının düzgün olarak yapılmasıdır.

Kompanzasyon panosu tek hat şeması

Şekil- Kompanzasyon pano bağlantı şeması

Kompanzasyon Sistemi Elemanları ve Seçimi

Alçak Gerilim(AG) Güç Kondansatörleri

AG güç kondansatörleri, yatay veya dikey olarak kullanıma uygun tasarlanır. Tabanlarında bulunan M12 tespit vidaları ile panoya montaj edilirler. Bağlantı terminalleri vidalı veya kablo pabuçludur.

Güç kondansatörlerinin kurulu bulunduğu alanın iyi havalandırılmış ve serin olması gerekmektedir ve ısı yayan nesnelerin bulunduğu ortamlardan uzak olmalıdır. Eğer alan yeterince serin değilse, özellikle çok yüksek güçlü kompanzasyon kondansatörlerinden oluşan panolarda havalandırma vantilatörü gereklidir.

Yükü kompanze eden bir güç kondansatörü, devreden çıkartıldığı andan itibaren uç geriliminin uygun bir cihaz vasıtası ile 75 Voltun altına indirilmesi gerekmektedir. Kondansatörle boşaltma cihazı arasında, anahtar, sigorta veya herhangi bir ayırma aygıtı olmamalıdır.

Alçak gerilim güç kondansatörleri aşırı yük durumunda iç basıncın artmasından dolayı patlama veyahut yanma meydana getirebilirler. Bunun önüne geçmek için iç basıncın artması ile mekanik olarak plakalar ile klemensler arasındaki iletim hattını kopararak kendini bağlı bulunduğu devreden ayırma özelliği olmalıdır.

Şekil-AG Güç Kondansatörleri

Kompanzasyon sisteminde yapılan yanlışlıklardan biri de kondansatör seçimidir. Kondansatörlerin seçiminde aşağıda belirtilen hususlara dikkat edilmesi gerekmektedir.

Kuru tipte olmalı, patlamaya ve yangına sebebiyet vermemelidir.

· Düşük empedans ve minimum ısı kaybı olmalı

· Alüminyum gövde, mükemmel ısı yayılımı, düşük ağırlık, küçük hacimli olmalı.

· Kendi kendini onaran bir sisteme (metalize-film yapısına) sahip olmalı

· Aşırı Basınç korumasına (sigortasına) sahip olmalıdır.

· Uzun ömürlü olmalıdır. (60000 saat güvenli çalışmalı. Düşük kayıp ve uzun ömürlü olmasını sağlayan dielektrik polipropilen film malzeme kullanılır)

· Kablo bağlantı noktalarına dokunmaya karşı tedbir alınmış olmalıdır.

· Kablo bağlantı terminalleri, kabloyu sıkıca kavramalıdır. Zaman içinde gevşeme olmamalıdır.

· Anti harmonik filtre reaktörü kullanımından dolayı kondansatör üzerine düşen gerilim şebeke geriliminden daha yüksek olacaktır. Bu nedenle uygun gerilim seviyesinde sürekli çalışmaya haiz (440V-525V) olmalıdır.

· Kompanzasyon hesabı yapılırken şebeke gerilimdeki etkin güce göre hesap yapılmalı ve ihtiyaç olacak kompanzasyon gücünde etkin kompanzasyon güçleri dikkate alınmalıdır

Akım Trafoları

Ana dağıtım panosunda ana şalter çıkış baralarına montaj yapılır. Görevleri ampermetre, Reaktif Güç Rölesi, Cosinüsfimetre, Multimetre gibi cihazlara dönüştürme oranına göre akım sağlamaktır.

Primer uçları K-L (veya P1,P2), sekonder uçları ise k-l (S1,S2) harfleriyle gösterilir. Çok sipirli olan sekonder bobininin (l) ucu topraklanarak muhtemel tehlikelere karşı korunmuş olur. İşletme esnasında akım transformatörlerinin sekonder uçlarını boşta bırakmak son derece tehlikelidir

Anahtarlama Elemanı Seçimi

Kompanzasyon panolarında kullanılacak olan anahtarlama elemanlarının seçiminde öncelikle anahtarlama yapılacak yükün kapasitif bir yük olduğu unutulmamalıdır. Bu nedenle kullanılacak ürünün kondansatör anahtarlaması için üretilmiş kompanzasyon kontaktörü veya tristör modülü olmasına dikkat edilmelidir.

Kompanzasyon kontaktörü, özel bloğu sayesinde kullanımda güvenirlik ve uzun ömür sağlar. Kompanzasyon kontaktörünün ana kontakları kapanmadan önce rezistif kablolar ve üst bloğun açık kontakların kapanmasıyla kondansatörü ön şarj eder. Bu sayede şarj anında oluşacak ani, aşırı akımdan kaçınılmış olur.

Tristör modülleri, reaktif gücün çok hızlı değiştiği akım ve gerilim dalgalanmalarının istenmediği, CNC, PLC ve bilgisayarlar gibi hassas cihazların bulunduğu tesislerin, reaktif güç kompanzasyon sistemledinde kontaktörler yerine kullanılır.

Statik kontaktörler, reaktif güçlerin çok hızlı değişim gösterdiği ortamlarda kullanılır.

Pano Seçimi

Kompanzasyon panosunun tasarım ve imali kondansatör ve anti harmonik filtre reaktörlerinin ömürleri ve sağlıklı çalışmaları için oldukça önemlidir. Zira kompanzasyon panosunda ısıdan kaynaklı açığa çıkabilecek sıkıntılar nedeniyle kondansatörlerde ve anti harmonik filtre reaktörlerinde büyük arızalar meydana gelebilir. Dolayısıyla tasarlanan kompanzasyon panosunda ekipmanlardan açığa çıkan ısının pano içerisinden tahliyesi gerekmektedir. Bu durum kompanzasyon sistemlerinde havalandırmanın ne kadar önemli olduğunu göstermektedir.

Kompanzasyon panosunun ilk montajı kolay olmalı, arızaları rahatlıkla giderilebilmeli, arızalı kademe tamir edilirken sağlam olan kademeler çalışmaya devam edebilmelidir. Filtreli kompanzasyon panolarının çok ağır olması nedeni ile montaj zorluğu hat safhadadır. Bunun bilincinde olan firmamız çekmeceli tip pano tasarımı sayesinde bu sorunu ortadan kaldırmıştır.

Kademe arızalarında kondansatöre ve/veya reaktöre ulaşım çok güç olmakta, bir malzemeyi sökebilmek için birden fazla malzemeyi sökmek gerekmektedir. Panonun çekmeceli olması tüm malzemelere ulaşımı rahatlatmaktadır. Birbirinden bağımsız (Güç ve kumanda soketli) çekmeceler sayesinde sistem enerjili iken bakım-onarım yapılacak çekmeceyi çıkarmak mümkündür.

Kısa devre testi, yalıtım testi, sıcaklık artış testi başta olmak üzere tüm tip testleri yapılarak ve/veya hesap edilerek panonun güvenilirliği sağlanmıştır.

Özellikle sicaklık artış testinin geçilebilmesi için gerekli havalandırma hesapları yapılmış ve bu hesap referans alınarak pano içerisinde en uygun hava sirkülâsyonunu sağlayan fanlar ve panjurlar kullanılmıştır.

Reaktörler

Yüksek düzeyde harmonik yayılımı yapan yükler içeren işletmelerde kompanzasyon sistemlerinin sağlıklı çalışabilmesi ve harmoniklerde oluşması muhtemel rezonansın ortadan kaldırılması gereksinimi ile anti harmonik filtre reaktörleri kullanılmalıdır. Harmonik içeren işletmelerde kompanzasyon sistemi tasarımı yapılırken mevcut harmoniklerin etkilerini azaltmak ve rezonans riskini ortadan kaldırmak için anti harmonik filtre reaktörleri ile beraber uygun gerilimde kondansatörler seçilmelidir. Anti harmonik filtre reaktörleri aşağıda belirtilen özelliklere sahip olmalıdır.

· Tek fazlı / üç fazlı - Demir nüveli

· 1,4 In aşırı akım dayanımı

· 2,4 In linearite akımı

· 134 / 189 / 210 Hz rezonans frekansı

· Maksimum %3 Endüktans toleransı

· 3-6 kV izolasyon seviyesi

· 120 ºC de <3 W/kVAr dan düşük kayıp

Kontrol Soruları

Aşağıdaki ifadeleri Doğru (D) veya Yanlış (Y) olarak işaretleyiniz

1. (…..) Elektrik motorları gibi kondansatörler de reaktif güç çeken alıcılardır.

2. (…..) Kompanzasyonun faydalarından biri de iletken kesitlerinin daha küçük seçilmesini sağlamaktır.

3. (…..) Kompanzasyon yapılan tesiste besleme transformatörünün ve tesisin kapasitesi ve verimi düşer.

4. (…..) Kompanzasyon yapılan tesiste kayıplar ve gerilim düşümü azalır.

5. (…..) Kompanzasyon yapılan tesiste şebekeden daha fazla reaktif enerji çekilir.

6. (…..) Kompanzasyon yapılan tesiste harcanan enerji azalacağından enerji ücreti de azalır.

7. (…..) Merkezi kompanzasyonda kondansatörler doğrudan yük çıkışlarına bağlanır ve ortak bir anahtarlama cihazı ile yükle birlikte devreye alınıp çıkarılır.

8. (…..) Reaktif güç kontrol röleleri, merkezi kompanzasyonda seçilmiş kondansatör gruplarının bataryalarını devreye alarak veya çıkararak güç kat sayısı değerini, kullanıcı tarafından ayarlanan güç kat sayısı değerine getirmeye çalışır.

9. (…..) Tesiste aktif sayaç, ampermetre, voltmetre, reaktif güç kontrol rölesi olduğu için akım trafosu kullanılmaktadır. Akım trafosu değerleri şebekeden çekilen akıma göre belirlenir.

10. (…..) Reaktif güç kontrol rölesinin C/k değerleri: C = İlk kademe kondansatör gücüdür. k = Akım trafosu dönüştürme oranıdır.

11. (…..) Lineer olmayan yüklerin veya hızlı anahtarlama elemanlarının ürettiği ve şebekenin sinüsoidal yapısını bozan sinyallere “Harmonik” denir. Bunların frekansları, şebekenin temel frekansının (50Hz) tek katlarında olur.

12. (…..) Harmonik akımları kompanzasyon için kullanılan kondansatörlerinin  ömrünü azaltır.

13. (…..) Tam-yükte çalışan asenkron motorun Güçkatsayısı düşük olur

Boşlukları uygun ifadelerle tamamlayınız

1. ………………………. kompanzasyonda kondansatörler doğrudan yük çıkışlarına bağlanır. Ortak bir anahtarlama cihazı ile yükle birlikte devreye alınıp çıkarılır. Kondansatör gücü yüke göre seçilir.

2. ………………………. Kompanzasyon aydınlatma armatürlerinde ve gücü süreç içinde değişmeyen yüklerde, oldukça büyük güçlü motorlarda, besleme hattı uzun olan alıcılarda, tercih edilmektedir.

3. Hızlı devreye girip çıkan yükler bazı klasik kontaktörler ile verimli kompanze edilemez. Bu tip işletmelerde ………… Kullanılır. Tepki süresi 20milisaniye gibi düşüktür. (Hızlı tepki verir.) İşletme maliyeti düşük fakat kuruluş maliyeti yüksektir.

4. ……………….. otomatik olarak ayarlanan güç kat sayısına ulaşmak için kondansatörleri devreye alıp çıkartma görevini yapan elektronik cihazdır. Gösterge, kıyaslama ünitesi ve çıkış röle devre katlarından oluşur.

5. Yükü kompanze eden bir güç ………………., devreden çıkartıldığı andan itibaren uç geriliminin uygun bir cihaz vasıtası ile 75 Voltun altına indirilmesi gerekmektedir. Kondansatörle boşaltma cihazı arasında, anahtar, sigorta veya herhangi bir ayırma aygıtı olmamalıdır.

6. RGKR nin …………… ayarı Reaktif enerjinin Aktif enerjiye oranını belirler.

7.

Klasik Sorular

1. Kapasitif/Endüktif yüklere ikişer örnek veriniz

2. Bir tesisin kurulu aktif gücü 100 kW ve Cosφ = 0,6 endüktif ise Reaktif gücünü ve Görünür gücünü hesaplayınız

3. Önceki soruda Cosφ=0,9 olması için gerekli kondansatör gücünü hesaplayınız

4. Direk tipi AG trafosu panosunda Akım trafosunun bağlantı yerini ve görevini yazınız

5. Aktif gücü 50kW olarak belirlenen tesisin güç-katsayısını Cosφ1 = 0.66 dan Cosφ2 =96 ya çıkarılması için gerekli kondansatör gücünü “k” faktörü cetvelinden yararlanarak belirleyiniz. (“k” faktörü cetvelini aşağıda bulacaksınız)

6. Akım trafoları hakkında neler söyleyebilirsiniz? (Yapısal özellikler, kullanım amacı, bağlantı şekli, vb.)

Kompanzasyon Uygulamaları

Dağıtım trafoları için sabit kompanzasyon

“k” Faktörü Cetvelinden yararlanarak Yapılan Örnek Hesaplamalar

https://www.elektrikrehberiniz.com/kompanzasyon/kompanzasyon-kondansator-hesabi-nasil-yapilir-12695/

Elektrik Yükleri (Alıcılar)

Aktif Yükler

(Rezistanslı ısıtıcılar)

Reaktif Yükler

Endüktif Yükler

(Motorlar)

Kapasitif Yükler

(Kondansatörler)