Sorunuzun cevabı yazının sonunda olmakla beraber şu hazırlamış olduğum biraz uzunca yazıyı okumanızın gerekecek.
Bir
Elektrik devresi kabaca, üreteç(V), iletken ve tüketeçten(yük, Z) oluşur diyebiliriz. Üretecin ve tüketecin iletken vasıtasıyla kapalı bir devre(loop, çevre) oluşturması durumunda, devreden bir akım akacaktır. Devreden geçecek olan akımın değeri; I=V(
fi1 / Z(
fi2 olacaktır. Burda V, Z ve f1, fi' yi açıklayalım.(Alternatif akımda hesaplar karmaşık sayılarla yapıldığından, karmaşık sayıları ve karmaşık sayılarda gösterimleri bilmek gerekir.)
Üretilen gerilim değeri sabit bir değer olmak üzere (örneğin bir jeneratör için faz-nötr 231 V, gerilimin nasıl sabit tutulduğu konumuz dışındadır) vektörel bir büyüklüktür ve dolayısıyla iki bileşeni(uzunluğu/şiddeti ve açısı) vardır. Biz bunu V(
fi1 olarak alabiliriz. (uzunluğu V ve açısı fi1). Devrede tek bir gerilim kaynağı varsa fi1'i 0 alabiliriz.
Z değeri ise 3 bileşenin(direnç, bobin, kondansatör) toplamından(karmaşık sayılarda toplama yapılır ve parelel/seri olmasına göre toplanır) oluşur. Bu elemanlar altenatif akımda vöktörel bir büyüklüktür ve dolayısıyla bir uzunluğu/büyüklüğü ve açısı vardır. Bunlardan direnç R(
0, bobin XL (
90 ve XC(
-90 şeklindedir. Bunlar tek bir devrede birlikte bulunmaları durumundaki toplamı eş değer bir empedans(Z) oluşturur. Biz bunu Z(
fi2 olarak alabiliriz. Uzunluğu Z ve açısı fi2)
I=V(
fi1 / Z(
fi2 de f1 sıfır olmak üzere gerekli işlemleri yaparsak, sonuç I=V/Z(
-fi2 olur. Yani akımın büyüklüğü/şiddeti V/Z ve açısı -fi2'dir.
Görüldüğü üzere gerilimin açısı 0 iken akımın açısı -fi2 dir. İşte gerilim ile akım arasındaki bu açı farkına güç faktörü açısı ve bu açının cosinüsüne güç faktörü denir.
Şimdi bir kaç sayısal örnekle hem bu verilerin akılda daha kalıcı olmasını sağlarken hemde akımı bulmaya çalışalım. Gerilim 231(
0 iken,
Z1=10(
fi1 olsun. Bu durumda akım 23,1(
0 olur. (Aktif yük, sadece direnç var ve akımla gerilim arasındaki açı farkı 0 derece) cos(0)=1
Z2=10(
90 olsun. Bu durumda akım 23,1(
-90 olur. (İndüktif yük, sadece bobin var ve açı negatif olduğu için akım gerilimden 90 derece geride) cos(-90)=0
Z3=10(
-90 olsun. Bu durumda akım 23,1(
90 olur. (Kapasitif yük, sadece kondansatör var ve açı pozitif olduğu için akım gerilimden 90 derece ilerde. cos(90)=0
Z4=10(
45 olsun. Bu durumda akım 23,1(
-45 olur. Bu değeri yorumlarsak, devre endüktif özellikli ve cos(45)= 0,70 olduğundan güç faktörü 0,70 dir.
Z5=5(
-30 olsun. Bu durumda akım 46,2(
30 olur. Bu değeri yorumlarsak, devre kapasitif özellikli ve cos(30)=0,86 olduğunda güç faktörü 0,86 olur.
Örnekleri incelediğimizde cos(fi) değerinin tamamen Z’e yani tüketece/yüke bağlı olduğu görülecektir.
Tüm bu anlatımlardan sonra, bu durumda bir otoprodüktör santralinin(yani üreteç) iletim hattı boyunca akan akımın açısını değiştirmede bir etkisi yoktur. Akımın açısının değişmesi yük tarafında empedansın özelliğinin değişmesiyle mümkündür. Üretim noktasından itibaren yüke kadar olan hattaki akımın cosfisinin 1 olması için sınır değerler tüketici noktasında geçerlidir ve zorunludur.
Bir otoprodüktör santrali çıkış gerilimini sabit tutabiliyor ve tam sinüs formunda bir gerilim üretiyorsa cosfi değerinin santral açısından tam anlamıyla bir etkisi yoktur. Bu durumda aynı akım büyüklükleri fakat farklı cosfi değerleri için santralin tepkisi nedir.? Farklı yük durumları için santralde olusan etki gerilim düşümü yada yükselmesi şeklinde olacaktır ancak otomatik voltaj regülatörünün uyartım akımını artırıp azaltmasıyla gerilim sabit tutulduğundan yükün farklı cosfi değerinde olmasınında tam anlamıyla bir önemi yoktur.
Sonuç olarak santralin cosfi’si için sınırlama getirilip santralin dibinde bir kompanzasyon tesisinin kurulmasının bir anlamı yoktur ve üretim noktasında kompanzasyonun yapıldığı bir tesis de sanırım yoktur ve olmaması gerekir.
Hatalı bilgi ve farkına varamadığım bir hata varsa, bilgilendiriniz.
Saygılar...
