Ben de nacizane bir iki katkıda bulunmak istiyorum.
Reaktör ve kondansatör ikilisinden oluşan kompanzasyon bankası kullanıldığı zaman kondansatörün gerilim değerinin yalın kondansatör kullanıldığı duruma göre daha yüksek seçilmesi gerekir. Bunun 3 nedeni vardır.
Birincisi, burada diğer arkadaşlarımızın da belirttiği gibi harmonikler sonucu gerilimin RMS değerinin sadece 50Hz gerilim bileşenine bağlı olmaması diğer bileşenlerin de karelerinin toplamlarının karekökünün etki etmesidir.
İkincisi: Reaktör ve kondansatör, fazör ("phasor") yani frekans spektrumunda birbirlerinin tersi işarete sahip sanal (“imaginary”) empedanslar olmaktadır. Basit bir şekilde ifade edersek; 50Hz frekansında kondansatörün empedansı -10 birim iken reaktörün de +1 birim olacaktır. Bu ikisi birbirlerine seri bağlı olduğu için eşdeğer empedans -9 birim olur. Faz-faz olarak düşünüldüğünde 400V bu 9 birim üzerine düşmesine rağmen, kondansatör üzerine 10 bölü 9 çarpı 400 yani 444.4V gerilim düşecektir. 10 birim ve 1 birim olarak verdiğim değerler daha önce bu başlık altında bahsedildiği gibi %p değeriyle ya da bir başka deyişle akort edilen frekansa göre değişir. Örnek olarak 215Hz’e akort edilmiş bir harmonik filtreli kompanzasyon için kondansatör gerilimi 422.8V olacaktır. Diğer sık kullanılan akort frekanslarından biri de 190 Hz’dir ve bu daha yüksek gerilimlere sebep olur. Bir diğer akort frekansı da 135Hz'dir. (Bu değerler Sayın Roboelektronik'in uyarısı üzerine düzeltilmiş ve Schneider Electric Kondansatör kataloğundan faydalanılmıştır.)
Üçüncüsü: Kompanzasyon bankası kontaktör veya tristör modülü ile devreden çıkarıldığı sırada reaktör üzerinde akan akım bir anda kesilemez, sinüs akım dalgası kendiliğinden sıfırlanana kadar bir süre daha akmaya devam edecektir. (Aksi takdirde reaktör akım değişimi anlık olacağından gerilimi Ldi/dt sonsuza gitmeye çalışır ki teorik olarak bu mümkün değildir) İşte bu en fazla 10ms daha akmaya devam edecek olan akım kondansatör gerilimin sinüsün tepe değerinden (422.8*1.414 = 598V) daha yüksek bir değere ulaşmasına sebep olur. (Her faz için değil ama en azından bir faz için) Normalde bu L değeri yalın kondansatör kullanılırsa sadece şebekenin eşdeğer endüktansını belirtmekte iken (yani yalın kondansatör bile devreden çıkarken üzerindeki tepe gerilimi 400*1.414 = 566V’un bir miktar üzerinde olur), bir de reaktör olunca (ki reaktörün değeri şebekenin eşdeğer reaktansından çok daha büyüktür) artmakta ve etkisini belli etmektedir.
Bir diğer konuya da tasarımınızda hata olmaması açısından burada dikkat çekmek isterim:
Kondansatör reaktif güç değerleri, anma gerilim değerleri için verilirler. Örneğin 525V’da 30kVAr olan kondansatör filtre tasarımı yaptığınızda 30kVAr vermez. Üzerindeki gerilimden bu değerin hesaplanması gerekir. Reaktif güç, gerilimin karesiyle doğru orantılıdır. Ama bu yeterli olmaz çünkü bu şekilde bulunan reaktif güç değeri de sadece kondansatörünkini verir, filtreninkini vermez. Filtreninkini hesaplamak için de reaktör üzerinde kaybolan (kaybolmak çok doğru bir ifade olmasa da) reaktif güç miktarını çıkarmak gerekir.
İkinci madde ve yazdığım son paragrafla ilgili bir Matlab kodu yazdım. Ayar frekansını, gerilim değerlerini ve farklı gerilimlerdeki kondansatörlerin anma güç değer seçimlerini bu kod üzerinde değişiklikler yaparak kendiniz bulabilirsiniz. Buraya ek yapılabiliyor mu bilmiyorum. İlgi duyarsanız herhangi bir şekilde bu kodu ulaştırabilirim.
Umarım yardımcı olabilmişimdir. Saygılarımla.