Sürücülü (SVC) Reaktif Röle Nedir? Avantajları Nelerdir?

Sürücülü reaktif rölenin avantajlarını anlayabilmek için kısaca kompanzasyona ve reaktif güç kontrol rölesinin önemine değinelim.
 

Alternatif akımlı sistemlerde çalışan devre elemanları aktif ve reaktif güç çekerler. Reaktif güç, kapasitif ya da endüktif olabilir. Bu sistemlerde aktif güç; iş yapan, reaktif güç ise iş yapmayan güçtür. Elektriksel bir sistemin kayıpsız, sağlıklı bir sistem olması için çekilen reaktif gücün de en az düzeyde olması gerekir. Çünkü reaktif güç iş yapmamasına rağmen toplam çekilen gücü arttırır ve kayıplara neden olur.
 

Kompanzasyon, alternatif akımla çalışan elektriksel bir sistemdeki reaktif gücü nötrlemek yani cos(Ø) açısını 1’e yaklaştırmak için yapılan işlemdir. Bir sistemdeki reaktif gücün aşırı endüktif ya da kapasitif olması istenmez. Her iki durumda da kompanzasyon yapılır.

Gündelik yaşantımızda evlerin ya da apartmanların içinde genellikle kompanzasyon panosu görmeyiz. Çünkü evlerimizdeki elektrikli aletlerin çektikleri reaktif güçler ihmal edilebilir düzeydedir.

Bazı bölgelerde bu düzeyin üstündeyse merkezi kompanzasyon ile reaktif güç tüketimi en aza indirgenebilir. Kompanzasyon türleri ve reaktif yükler hakkında detaylı bilgi almak için Sigma Elektrik katkılarıyla hazırlanan ‘Reaktif Cezadan Az Etkilenmek için Yöntemler’ başlıklı yazımızı inceleyebilirsiniz.

Klasik Kompanzasyon

► En düşük yatırım maliyeti
► En yaygın metot
► En kolay sistem tasarımı

► Kolay sistem tasarımı
► Yüklerin dengesiz değiştiği işletmeler için en uygun çözüm
► Hızlı değişen yükler için çözüm
► Kapasitif yükler için kalıcı çözüm

► İşletmeyi ve kondansatörleri harmonik etkilerden koruma
► Rezonans tehlikesini ortadan kaldırma
► Enerji kayıplarında azalma

Reaktif güç kontrol rölesi; kompanzasyon panosunun bağlı olduğu işletmenin ya da cihazın anlık olarak çekmiş olduğu reaktif gücü ölçerek, o reaktif güce karşılık gelecek ters reaktif güç çeken devre elemanlarının (kondansatör, bobin ya da yaygın kullanılan adıyla reaktör.) eş zamanlı olarak sisteme dahil edilmesini sağlar. Kısaca reaktif güç kontrol rölesi kompanzasyon panosunun beynidir.

Reaktif güç kontrol rölesi, kompanzasyon panosundaki devre elemanlarını devreye alıp çıkartmasının yanı sıra sistem hakkındaki birçok veriyi (akım ve gerilim harmonikleri, saatlik, günlük, haftalık, aylık enerji oranları, tarifeli enerjiler, faz başı enerjiler ve faz başına enerji oranları, kapasitif ve endüktif görünür enerjiler, nötr akımı, faz akımının; gerilim, güç ve güç faktörü değerleri vb.) de kullanıcıya gösterir ve isteğe bağlı değiştirme imkânı sağlar.
 

►İlginizi Çekebilir: Kompanzasyon Çözümleri | Sigma Elektrik

1) Bağlantı Ayarı

Bağlantı ayarı ile akım trafo oranı ve gerilim trafo oranı ayarı kullanıcı tarafından tanımlanır.

2) Kompanzasyon Hedefi

Kompanzasyon sisteminin çalışma hedefinin ayarlandığı kısımdır. Oran Hedefi, Güç Faktörü Hedefi(pf) , Trafo Kaybı olmak üzere 3 farklı yöntem kullanılarak kompanzasyon hedefi tanımlanabilir.

EPDK’nın Müşteri Hizmetleri Yönetmeliği 5. Bölüm 16. Madde’si kapsamında;

Kurulu gücü 50KVA’in altında olan işletmelerde;

►Endüktif gücün aktif güce oranı %33 den büyük ise veya
►Kapasitif gücün aktif güce oranı %20 den büyük ise

Kurulu Gücü 50KVA üzerinde olan işletmelerde:

►Endüktif gücün aktif güce oranı %20 den büyük ise veya
►Kapasitif gücün aktif güce oranı %15 den büyük ise işletmenin ceza içerisine gireceği belirtilmiştir.

Kademe sayısı ayarı adından da anlaşılacağı üzere kompanzasyon panosunun içerisinde bağlı olan kondansatörlerin sayısını belirtir.

Örneğin 12 kademe ayarı olan bir reaktif güç kontrol rölesinde sistemin ihtiyacına göre önce 6 kademe kullanılıp daha sonra sistem genişledikçe 6 kondansatör daha eklenip 12 kademe ayarı kullanılabilir.

Bunlar bir reaktif güç kontrol rölesinde bulunan en temel 3 ayardır. Bunların dışında reaktif güç kontrol rölelerinde kademe gecikme sayısı, akım trafosu primer sargı değeri, sıcaklık ve akım sınırlaması gibi ayarlamalar da yapılabilir.
 

Sürücülü reaktif güç kontrol rölesinin (SVC, Static Var Compensation) normal reaktif güç kontrol rölesinden en temel farkı, sürücülü rölenin tristör ile hızlı ve ince ayarda tetikleme yapabiliyor olmasıdır.

Sürücülü reaktif güç kontrol rölesinin avantajlarını şu şekilde sıralayabiliriz;

1) Kompanze edilen sistemde ani yük değişimlerine çok daha hızlı bir şekilde cevap verebilir.

Örneğin kesintisiz güç kaynakları ve yoğun tasarruflu aydınlatma gibi ani kapasitif kompanzasyon ihtiyacını rahatlıkla karşılayabilir.

2) Toplam akım harmoniği (THDI) ve gerilim harmoniği (THDV) ölçümünün yanı sıra, 63. harmoniğe kadar ayrı ayrı akım ve gerilim harmoniklerini ölçer. Enerji kalitesi analizi için yardımcı olur.

3) Yarı iletken, (tristör) reaktörün tam olarak istenilen oranda devreye girmesini sağlar. Bu sayede olabilecek en düşük hatayla sistem kompanze edilir.

4) Sürücüsüz güç kontrol rölelerine nazaran daha az sayıda kademe kullanarak; kondansatör ya da reaktör, kontaktör ve sigorta gibi kompanzasyon panosu içerisindeki elaman kalabalığını azaltır. Bu sayede kablolama ihtiyacı da azalmış olur. Haliyle pano boyutundan ve ek eleman maliyetinden tasarruf sağlar.

Aynı zamanda söz konusu elemanların azalması pano montaj işçiliğinden ve zamandan da tasarruf edilmesini sağlar.

5) Rölenin iç sıcaklık değerinin aşırı yükselmesi, gerilim yükselmesi, endüktif ve kapasitif güç sınırının aşılması durumlarında alarm çıkışı ile kullanıcıya uyarı verir.

6) Yarı iletken (tristör) ile kontrol sağlandığı için kontaktörlere nazaran ömürleri daha uzundur. Böylece kompanzasyon panosu bakım maliyeti azalır ve bakım periyodunun süresi artar.

► 3 fazlı veya 1 fazlı kondansatörü devreye alıp çıkartır.

► SVC’li tiplerde, endüktif yük sürücüsü kullanılarak 1 fazlı şönt reaktör, endüktif yük sürücüsü kullanılmadan 3 fazlı şönt reaktörü devreye alıp çıkartır.

► Sigma Reaktif Güç Kontrol Rölesi aynı zamanda bir enerji analizörü gibi çalışarak 100’den fazla enerji parametresini(akım-gerilim harmonikleri, saatlik, günlük, haftalık, aylık enerji oranları, tarifeli enerjiler, faz başı enerjiler ve faz başına enerji oranları, import-export-kapasitif-endüktif-görünür enerjiler, nötr akımı, faz akımının gerilim-güç-güç faktörü değerleri, cos fi ...) %0.2 hassasiyet ile 20 ms içerisinde ölçme yeteneğine sahiptir.

► Toplam akım harmoniği (THDI) ve gerilim harmoniği (THDV) ölçümünün yanında, 63. harmoniğe kadar ayrı-ayrı akım ve gerilim harmoniklerini ölçer.

► Sigma Reaktif Güç Kontrol Rölesi; rölenin iç sıcaklık değerinin aşırı yükselmesi, gerilim yükselmesi, endüktif ve kapasitif güç sınırının aşılması durumlarında alarm çıkışı ile kullanıcıya uyarı verir.

► Sigma Reaktif Güç Kontrol Rölesi, sistemi ve sistem gereksinimlerini analiz eder. Bunun sonucunda sistemde polarite hatası gibi bir hata var ise bağlantıları kendi içinde değiştirir, rölenin kondansatör-şönt reaktör kademe sayısının veya gücünün eksik olması gibi durumlarında ise kullanıcıya LCD ekran üzerinden tavsiyelerde bulunur.

   Sürücülü (SVC) Reaktif Röleler ve daha fazlası için Sigma Elektrik'in blogunu ziyaret ediniz.

Kaynaklar:



                   

► Sigma Elektrik
► Şekkeli M., Adak S. (2006). Yeni Bir Yaklaşımla Reaktif Güç Kontrol Rölesi Dizaynı ve Uygulaması. KSÜ. Fen ve Mühendislik Dergisi, 9. Cilt 1. Sayı
► Ali Bekir Yıldız- Elektrik Devreleri-2
► Gökcan, Ali Osman “Reaktif Güç Kompanzasyonu Eğitimi İçin Sanal Bir Laboratuvarın Oluşturulması” Yüksek lisans tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015.