1. Şebekede kompanzasyonun önemi
Bir işletmenin güç katsayısının düşük olması hâlinde şebekeden çekilen akım artar. Bu
istenmeyen bir durumdur.
İndüktif özellikli (motor, trafo, balast, bobin) alıcılar akımla gerilim arasında faz farkı
oluştururlar. Bir motor şebekeden aktif güç ve reaktif güç çeker. Aktif güç mekanik enerjiye
dönüşür. Reaktif güç ise motorun sargılarının etrafında manyetik alan oluşturur. Oluşan manyetik
alan daha sonra motor sargılarında öz indüksiyon EMK’sı meydana getirir. Öz indüksiyon
EMK’sı sonucu sargılarda oluşan akım şebekeye geri verilir. Başka bir deyişle indüktif özellikli
alıcılar şebekeden çektikleri akımın bir kısmını harcarken bir kısmını da geri verirler.
Bir hatta gidip gelen akımın çok olması hattın kesitinin artırılmasına neden olur. Örneğin
1,5 mm2’lik iletkenle çalıştırılabilecek bir alıcı reaktif güç söz konusu olduğunda 2,5 mm2’lik
hatla beslenir.
İndüktif alıcıların şebekeden fazla akım çekmesi kablo, şalter, sigorta, trafo, alternatör vb.
gibi donanımların gücünün daha yüksek seçilmesine yol açar. Bu nedenle kompanzasyonun
yapıldığı bir şebeke 1000 TL’ye kurulabilirken, kompanzasyon sisteminin olmadığı bir şebeke
1200-1500 TL’ye kurulabilir.
Öte yandan hatlardan fazla akım çekilmesi enerji kayıplarını da artırır. Bilindiği gibi iletken
hatların da belli bir omik direnci vardır. Direncin söz konusu olduğu yerde, P = I2.R denklemine
göre bir güç harcaması olacaktır.
Ülkemizde şebekeden çektiği güç 10 kW ve üzerinde olan, üç fazlı (trifaze) alıcı kullanan
abonelerin kompanzasyon tesisatı yaptırarak güç katsayısını 0,85 - 0,98 arası bir değere
yükseltmesi zorunludur. Kompanzasyon tesisatı kurdurmayan aboneler elektrik dağıtım
işletmesine "aktif" ve "reaktif" enerji tüketim bedeli ödemek zorundadır.
Bir tesise kompanzasyon yapıldığı zaman şu faydalar sağlanır:
Elektrik enerjisine ödenen para azalır..
Aynı şebekeyle daha çok alıcı beslenebilir..
Hatlarda oluşan enerji kayıpları azalır..
Şebekenin gerilimindeki düşüş azalır.

2. Kompanzasyon tesislerinin çeşitleri
a. Tek tek kompanzasyon
Bu sistemde tesiste bulunan indüktif alıcıların her birine hesaplama sonucu tespit edilen uygun değerli kondansatör paralel olarak bağlanır. Ülkemizde çok az kullanılan bir yöntemdir. Yandaki şekilde tek tek kompanzasyonun yapılışı gösterilmiştir. Flüoresan lamba, civa buharlı lamba gibi balastlı alıcıların içinde bulunan parmak büyüklüğündeki kondansatörlerin görevi kompanzasyon işlemini yapmaktır.

b. Grup kompanzasyonu
Tesiste birlikte çalışıp duran alıcılar söz konusu ise bunların hepsine bir tek kondansatör bağlayarak
yapılan işlemdir. Bu yöntem de ülkemizde az kullanılmaktadır. Yandaki şekilde grup kompanzasyonun yapılışı gösterilmiştir.

c. Merkezî (otomatik) kompanzasyon
Bu sistemde tesisin enerji girişine bağlanmış olan elektronik yapılı "reaktif güç kontrol rölesi (RGKR)"
alıcıların faz farkını (güç faktörünü, cos ϕ değerini) sürekli olarak ölçer. Ölçüm sonucuna göre
kompanzasyon panosunda bulunan kontaktörleri çalıştırır ya da durdurur. Kontaktörler devreye girip
çıktıkça bu elemanlar üzerinden sisteme paralel bağlanmış olan kondansatörler kompanzasyon
işlemini gerçekleştirir.

3. Kompanzasyonda gerekli kondansatör gücünün hesaplanması
Gerekli kondansatör gücü,
Qxc = P.(tan j - tan q) denklemiyle hesaplanır.

Denklemde,
QXC:Kondansatörün gücü (VAr),
P: Alıcının aktif gücü (W),
j: Alıcının faz açısı (derece),
q: Olması istenen faz açısı (derece)’dir.

Örnek 1: Aktif gücü 20 kW (20 000 W), Cos ϕ değeri 0,60 olan üç fazlı asenkron motorun
Cos θ değerinin 0,95’e yükseltilebilmesi için gereken kondansatör gücünü hesaplayınız.
Çözüm
Cos ϕ = 0,60’ın açı değeri: 53,13°
53,13°’nin tanjant ϕ değeri: 1,33
Cos θ = 0,95’in açı değeri: 18,19°
18,19°’nin tanjant θ değeri: 0,32

Cos ϕ = 0,60’ın tan ϕ değeri: 1,33.
İstenilen cos θ değerinin tan θ karşılığından tan ϕ değerinin çıkarılmasıyla elde edilen değer 1.01.

QXC= P.(tan ϕ - tan θ) = 20 000.(1,33 - 0,32)
QXC= 20 000.1,01 = 20200 VAr (20,2 kVAr)

4. Kompanzasyonda kademe seçimi
Kompanzasyon sistemiyle şebekeye paralel olarak bağlanacak kondansatörler 3, 5, 7, 12 vb.
gibi gruba bölünürler. Başka bir deyişle kompanzasyon tesisinde 3, 5, 7 ya da 12 adet kondansatör
grubu yer alır. Reaktif güç kontrol rölesi (RGKR) ilk önce birinci kademeye bağlı kondansatörü
devreye sokar. Bu yeterli gelmezse ikinci kademedeki kondansatörü devreye sokar. İşlem bu
şekilde sürer gider. Alıcılar devreden çıktıkça bu kez kondansatörler sırayla devreden çıkar.
Kompanzasyon tesisinde kullanılan kondansatörler standart güçlerde (1 - 2,5 - 5 - 7,5 - 10
20 kVAr vb.) üretilirler. Eğer bir tesiste örneğin 3,5 kVAr’lık güce sahip kondansatöre ihtiyaç
duyuluyorsa 1’lik ve 2,5’lik iki kondansatör birbirine paralel bağlanarak 3,5 kVAr’lık kondansatör elde edilebilir.

5. Reaktif güç kontrol rölesi (RGKR)'nin özellikleri
Otomatik kompanzasyon sisteminin doğru çalışabilmesi için uygun kademeli RGKR’nin
kullanılması gerekir. Ayrıca röle üzerinde bulunan C/k ve % potlarının projeye uygun olarak
ayarlanması gerekir. Not: Yeni tip RGKR'lerde C/k potu ve % potu yoktur.

a. Reaktif güç kontrol rölesi için akım trafosunun seçimi
RGKR’nin üzerinden fazla akım geçirilemez. O nedenle bu eleman ile şebeke arasına 50/5, 100/5, 200/5, 500/5, 1000/5 A vb. gibi değerlere sahip bir akım trafosu bağlanır. Trafonun akım değeri tespit edilirken alıcıların çektiği toplam akım göz önüne alınır. Örneğin 60 A çeken bir devreye 100/5 A’lik akım trafosu takılır.

Akım trafosu primerinden geçen akımı 5 A düzeyine indirmeye yarayan iki sargılı bir aygıtır. Örneğin
100/5 A’lik akım trafosunun sekonder sarımından 3 A geçiyorsa primerden geçen akımın 60 A olduğu anlaşılır.

b. Reaktif güç kontrol rölesinin kontrol ettiği (devreye sokup çıkardığı) kondansatörlerin her bir
kademedeki değerlerinin belirlenmesi
Kompanzasyon tesislerinde kullanılan kondansatörler RGKR'nin kademelerine dört farklı biçimde
(modda) bağlanmaktadır.
1. mod: 1:1:1: ...
2. mod: 1:2:2: ...
3. mod: 1:2:4:4: ...
4. mod: 1:2:4:8: ...

c. Reaktif güç kontrol rölesinin C/k potunun değerinin ayarlanması
C/k ifadesi kontrol edilmesi istenilen en düşük gücü belirler. Kompanzasyon tesisinin ilk
kademesine bağlanan kondansatörün kör güç değerinin RGKR'ye bağlı akım trafosunun
dönüştürme oranına bölünmesiyle C/k değeri tespit edilir. Yeni tip RGKR'lerde C/k potu yoktur.
Ayarlama işlemi RGKR tarafından otomatik olarak belirlenmekte ya da teknisyen tarafından
tuşlarla manuel olarak da ayar yapılabilmektedir.

Örnek: Kompanzasyon tesisatının ilk kademesine bağlanmış olan kondansatörün reaktif
(kör) gücü 5 kVAr'dır. RGKR'ye bağlı akım trafosunun dönüştürme oranı ise 100/5 = 20'dir. Bu
değerlere göre RGKR'nin c/k potunun ayarlanması gereken değeri hesaplayınız.
Çözüm: Akım trafosunun dönüştürme oranı k = 100 / 5 = 20 A
C/k = 5/20 = 0,25

ç. Reaktif güç kontrol rölesinin çalışma bölgesi (%) değerinin ayarlanması
% potu % 30 konumuna getirilir. Belirli bir çalışma sonunda aktif ve reaktif enerjiyi ölçen
sayaçların değerleri kaydedilerek oranlaması yapılır. Hesaplamaya göre reaktif enerji tüketiminin
aktif enerji tüketimine oranının =,33'ten az olmaması gereklidir. Bulunan değere bağlı olarak
% ayarı % 30, % 20, % 10 gibi bir değere ayarlanabilir. Yeni tip RGKR'lerde % potu yoktur.
Ayarlama işlemi RGKR tarafından otomatik olarak yapılmaktadır.
6. Kompanzasyon tesisinde kullanılan kondansatörlerdeki boşaltma (deşarj)
dirençleri
Kondansatör devreye girdiğinde üzerinde depolanan enerjinin bu eleman devreden çıkartılınca
hızlıca boşaltılması gerekir. Bu işlem yapılmazsa "C" tekrar devreye girdiğinde iki gerilim
(şebekenin ve C’nin gerilimi) birleşerek devrenin toplam geriliminde kısa süreli olarak
yükselmeye yol açar. Kısa süreli gerilim yükselmeleri tesiste istenmeyen akım dolaşımlarına
ve hassas aygıtların arızalanmasına yol açabilir.
Uygulamada kullanılan kompanzasyon kondansatörlerinin gövdesinin içinde deşarj dirençleri
mevcuttur. Eğer deşarj direnci içermeyen kondansatör kullanılmışsa bu durumda üzerinde deşarj
direnci olan kontaktörler kullanılmalıdır.

7. Kompanzasyonda gerekli kondansatör gücünü hesaplama yöntemleri
a. Tesisin toplam yükü biliniyorsa
QC= P.(tan j1- tan q)
denklemi kullanılarak tesis için gerekli olan kondansatör gücü hesaplanır.
b. Elektrik dağıtım kurumunca düzenlenen tüketimi gösteren faturalar varsa

P1= (h) süresi süresi Çalışma(kWh) enerji aktif Harcanan

Tan ϕ1= (kWh) enerji aktif Harcanan(kVAr) enerji reaktif Harcanan
QC= süresi Çalışman enerji).ta aktif harcanan - enerji reaktif (Harcanan 2ϕ
denklemleri kullanılarak tesis için gerekli olan kondansatör gücü hesaplanır.

c. Tesiste aktif ve reaktif enerji sayaçları varsa
Tesis normal koşullarda çalışırken sayaçların disklerinin dakikadaki devir sayıları tespit
edilerek, aktif enerji sayacının diskinin devir sayısı (np) ve reaktif enerji sayacının diskinin
devir sayısı nQ belirlenir. Sayaçların gövdelerindeki bilgi etiketinde yer alan aktif sayaç sabitesi
(cp) ve reaktif sayaç sabitesi (CQ) saptanır. Bu değerlere göre,
P1=PPC60 . nQ1=QQC60 . nQXC= Q1- P1.tan θ
denklemleri kullanılarak tesis için gerekli olan kondansatör gücü hesaplanır.

ç. Tesiste ampermetre, voltmetre ve kosinüsfimetre varsa

P1=3 .V.I.cos ϕ1.10-32Tan ϕ1=1−coscosϕ1ϕ1QXC= P1.(tan ϕ1 - tan θ)
denklemleri kullanılarak tesis için gerekli olan
kondansatör gücü hesaplanır

8. Merkezi (otomatik) kompanzasyon devresi
Arka sayfada verilen şema uygulamada yaygın olarak kullanılmaktadır.RGKR şebekedeki alıcıların çektiği kör gücü ölçmekte ve buna göre kontaktörleri çalıştırıpdurdurarak kondansatörlerin ihtiyaç olan kadar devreye girmesini sağlamaktadır.

---

Yorumlar - Yorum Yaz

---