Kompanzasyon Nasıl Yapılır?

Elektrik enerjisi dünyada en çok kullanılan enerji türlerinden biridir. Her daim ve tüm dünya tarafından sürekli kullanılan böyle bir enerjinin ekonomik ve maksimum verimle üretilmesi, enerji nakil hatlarında minimum kayıpla iletilmesi, dağıtılması ve tüketilmesi reaktif güç kompanzasyonunun önemini gözler önüne sermektedir.

Endüktif özellikteki bir sisteme ait güç katsayısının düzeltilebilmesi için, güç üçgeninde görünür gücün (S) ve güç açısının (θ) küçülmesi dolayısıyla cosθ'nın büyümesi gerekir. Görünür gücün küçülmesi ancak güç üçgeninde Q bileşeninin küçülmesi ile mümkündür.
 

  
Amaç görünür gücün, aktif güce vektörel olarak yakın olmasıdır. Sistemlerde endüktif reaktif güç (QL) mevcut olduğundan, devreye kapasitif reaktif güç (QC) eklenerek toplam reaktif güç azaltılabilir. Bu amaçla paralel kondansatör grupları bağlanır. Böylece endüktif yük için gereken reaktif güç, hatlardan değilde yüke paralel bağlanan kondansatörlerden sağlanır. Burada temel prensip bobin ve kondansatörlerin farklı zamanlarda şarj ve deşarj olmalarıdır.

Devrede C yokken, endüktif yükün çektiği aktif güç P ve güç katsayısı cos(θ1) olsun. Kondansatörün yüke paralel bağlanmasının amacı yükün kompanzasyondan etkilenmemesi içindir. Yani devreye kondansatör bağlansa da, yükün aynı I_y akımı ve aynı aktif gücü çekmesidir. Bunun nedeni kaynağa paralel bağlı yüklerin birbirinden bağımsız davranmasıdır.

Yüke uygulanan gerilim sabit olduğundan endüktif yükün akımı (Iy) ve aktif gücü ay kalır. Paralel bağlanan kondansatör, yükü değil toplam devre akımını (Ihat) ve devre empedansını etkiler.

Şekil 2: Akım - Zaman Grafiği 

Şekil de görüleceği gibi endüktif yük, kaynak gerilimden (uc(t)) θ1 açısı ile geri fazlıdır. Kapasite akımı (Ic) kaynak geriliminden 90 derece ileri fazlıdır. Toplam akımı ifade eden hat akımı ise kaynak geriliminden θ2 açısı ile geri fazlıdır.

Gerekli Kondansatör Değerinin Belirlenmesi

Endüktif yükün güç katsayısı ve aktif gücü (P, cosθ) parametreleri bilindiğinde, sistemin kompanzasyonu için bağlanması gereken kondansatör grubunun belirlenmesi çok önemlidir. Çünkü sistemin stabil çalışabilmesi için bu değerler çok önemlidir.
 

► P = aktif güç

► θ1 = endüktif yükün açısı

► θ2 = kompanzasyon sonrası yükün açısı

Şekil 3: Güç Şeması

Şimdi formüllerle gerekli kondansatör değeri nasıl hesaplanır? İnceleyelim:

►  İlginizi Çekebilir: Kompanzasyon Takibi ve Enerji Verimliliği
 

Bağlanacak kondansatör gerilim değeri de önemlidir. Denklemlerde kullanılan gerilim değeri etkin değer olduğundan kondansatöre gelebilecek max. gerilim değeri dikkate alınmalıdır. Ayrıca seçilen kondansatörlerin delinme geriliminin uygulanan gerilimin 1,42 katından eşit veya fazla olması gerektiği unutulmamalıdır. (Uc(dayanma) ≥ 1,42xU)

Şekil 4: Wattmetre ve Cosfimetre Kullanımı


►  İlginizi Çekebilir: Kompanzasyonda Kondansatör Seçimi

 

Kompanzasyonu Yapılacak Tesisin Analizi

► Proje Aşamasında Olan Tesis

Tesis proje aşamasında olduğu zaman güç katsayısı 0,7 olarak dikkate alınır ve cosθ2=0,95’e ayarlanır.

θ1= 460 θ2= 180 olduğunu bildiğimizden Q_C=P.(tan(46)-tan(18))=0,67xP kVAr olarak kondansatör gücü bulunabilir.


► Çalışır Durumda Olan Tesis

► Ampermetre, voltmetre ve cosinüsfimetre yardımı ile analiz:

►Aktif ve reaktif sayaçlar yardımı ile analiz: Sayaç sabitleri ve statik tur sayısı dikkate alınır. P ve Q bulunur.

Kaynak: