Kompanzasyon Sistemleri Tasarımı Nasıl Yapılır ?

Alternatif akımın endüstride kullanımının yaygınlaşması neticesinde aktif güç yanısıra reaktif güç kavramında ortaya çıkmıştır Endüksiyon prensibi ile çalışan alıcılar için manyetik alan ve bu alanın oluşumu için reaktif güç gereklidir
Omik alıcılar faz gerilimi ile aynı fazda olan aktif akımı çekerler iken endüktif alıcılar aktif akımın yanısıra, manyetik alanların oluşması için faz geriliminden 90° geri fazda reaktif akım çekerler
Aktif ve reaktif akım birleşerek görünür (zahiri) akım oluşturur

S = Görünür Güç
Q = Faz açısı
Uf = Faz gerilimi olduğunda
Ip = ICosØ… (A) Iq: I SinØ…(A)
I² = Ip²+Iq²… (A)
P = SCosØ … (W) Q= SSin Ø … (VAr)
S² = p² + ز … (VA)
Olarak bulunur
Endüktif alıcılar için gerekli reaktif gücün jeneratörlerden temin edilmesi durumunda
a)Enerji nakil hatları ve trafoların yüklenmeleri artar
b)Tesislerdeki toplam gerilim düşümü artar
Bunun yerine reaktif güç endüktif alıcının yanında üretilir Bu işlem için
a)Dinamik faz kaydırıcıları
b)Statik faz kaydırıcıları kullanılır
Genelde tercih edilen statik faz kaydırıcılarıdır Kayıpları son derece az bakım gerektirmeyen az yer kaplayan ve değişik güçlerde kolaylıkla temin edilebilen statik faz kaydırıcılarına kondansatör de denilmektedir
Reaktif güç ihtiyacını tespit edebilmek, sistemin zahiri ve gücünü ve bu güce ait güç katsayısını ve yükseltilmek istenen güç katsayısını bilmek gerekir
Şartname gereği yükseltilmek istenen güç katsayısı Cos ز 0,95 ile 1 arası değerde olması gerekir Bu sınırlar aşılırsa ceza uygulanır
Güç katsayısını Cos ز değerine ulaştıracak kondansatör gücü için iki yol uygulanır
a)Aktif güç sabit tutulur görünür güç arttırılır
b)Görünür güç sabit tutulup aktif güç arttırılır
Gerekli kondansatör gücü
Qc = Pı-P2 veya Qc = Pı (tan Øı- Ø2) … kVAr olarak bulunur
Örneğin: Kurulu bir tesiste wattmetreden ölçülen aktif güç 1000 kw tır Cosinüs fimetre 0,7 göstermektedir Kompanzasyon sonrası güç katsayısı 0,95 yapılmak isteniyor
Çekilen görünür güç
S1 = Pı = 1000 kW = 1428,5 kVA
CosØ1 0,7
Çekilen reaktif güç
Q1 = Ø (Sı² - Pı²) = Ø 1428,5² - 1000² = 1020,2 kVAr
Aktif güç sabit tutulursa CosØ = 0,95 için yeni görünür güç
S2 = Pı = 1000 kW = 1052,6 kVAr
CosØ1 0,95
Yeni Reaktif Güç
Q2² = Ø (S2² - Pı²) = Ø(1052,6²-1000²) = 328,5 kVAr
Gerekli kondansatör gücü
Qc = Qı-Q2 Qc=1020,2-328,5 = 691,7 kVAr
Görünür güçsabit tutulup aktif güçte arttırılabilir
Örnekte CosØ1 = 0,7 Pı = 1000 kW Sı = 1428,5 kVA olarak bulunmuştu CosØ = 0,95 için
Yeni aktif güç
P2 = Sı CosØ2 = 1428,5x0,95=1357 kW
Yeni reaktif güç
Q2² = S2²-P2² Q2 = 1428,5²-1357 P2 =446,27 kVAr
Gerekli kondansatör gücü
Qc = Qı-Q2
Qc = 1020,2 – 446,27
Qc = 573,93 kVAr
Kompanzasyon yapılacak tesisler
a)Proje aşamasındadır
b)Çalışır vaziyettedir
Tesis proje aşamasında olduğu zaman güç katsayısı 0,7 olarak dikkate alınır Gerekli kondansatör gücü Qc=Px0,67 kVAr olarak bulunur
İşletmede olan tesisler için
a)Ampermetre, Voltmetre ve Cosinüsfimetre var ise
S= Ø (3) UhIh P= S CosØ Q² = S²-P²
Qc= Q-(Px tg Q2) … kVAr ile bulunur
b) Ampermetre, Voltmetre ve bir aktif sayaç var ise
S= Ø (3) UhI P= saatteki led yanma sayıs Q² = S²-P²
ledin yanma sabitesi
Qc= Px(tgQ1-tg Q2) …… kVAr olarak bulunur
c) Tesiste aktif ve reaktif sayaç var ise
Sayaç sabiteleri ve saatteki tur sayısı dikkate alınıp P ve Q güçleri bulunur
Qc= Q-Ptg Q2 …… kVAr
d) Aktif, reaktif sayacın olduğu işletmeye işletme süresi belirli aktif ve reaktif tüketim faturası geliyor ise;
Qc = Aktif Tüketim – Reaktif tüketim x tg Q2) …… kVAr
İşletme Süresi
Alıcılar üç şekilde kompanze edilebilir
a Bireysel
b Grup
c Merkezi
Bireysel kompanzasyonda transformatörler ve motorlar gibi sürekli işletmede bulunan alıcılar tek tek kompanze edilebilir Müşterek bir anahtar alıcı ile beraber kondansatörü devreye alır veya çıkartır
Asenkron motorlar kompanze edilecekse motorun başta çalışma kriterleri göz önüne alınır
Gerekli kondansatör gücü Qc=0,9x Ø (3) x UnIo … kVAr
Transformatörlerin bireysel kompansazyonunda trafo gücünün %3-5 i arası değerde kondansatör kullanılır
Grup kompanzasyonunda tüketici sayısının fazla olduğu tesislerde müşterek bir Kompanzasyon yapmak yararlı sonuçlar verir Ancak bir deşarj direnci ile anahtarlar topraklanmalıdır
Merkezi Kompanzasyon alıcı sayısının fazla ve alıcıların değişik zamanlarda devreye girdiği yerlerde tercih edilir Bunun için akım trafosu, Kontaktör, reaktif röle kullanılır Merkezi kompanzasyonda gruplardaki kondansatör değerleri küçükse çıkar Yıpranma oranı artar Ancak hassas ayarlar yapılabilir Gruplar büyük seçilirse aşırı kompanzasyon boy gösterebilir