Kompanzasyon Nedir – Neden Gereklidir

Her geçen gün artan enerji ihtiyacı ve azalan kaynaklar, verimli iletim, dağıtım ve tüketimin önemini arttırmıştır.
Birçok araştırma daha çevreci enerji kaynakları bulmak konusunda yapılsada daha verimli iletim, dağıtım ve tüketim için yapılmaktadır.
Bu yazımızda kompanzasyon nedir, kompanzasyon’un yararları ve kompanzasyon çeşitleri neler bu konulara değineceğiz.

İçindekiler

Kompanzasyon Nedir?

Kompanzasyon endüktif ve kapasitif yüklerin akım ve gerilim arasındaki faz farkını bozar. Bu bozulan faz farkını düzeltme işlemine kompanzasyon denir.

Evet tanım olarak bu şekilde ama daha anlaşılır olması için endüktif yük, kapasitif yük, faz farkı nedir bunlara değinmemiz lazım.

Endüktif Yük : İçerisinde bobin bulunan alıcılar endüktif yüktür.

Endüktif Yük Örnekleri

Trafolar
Asenkron Motorlar
Endüksiyon fırınları, ark fırınları
Kaynak makineleri

Kapasitif Yük: Kondansatör bulunan elektronik cihazlar endüktif yüktür.

Kapasit Yük Örnekleri

UPS
Elektronik balastlar
Uzun enerji nakil hatları
Hız kontrol cihazları
İnverter kaynak makinesi

Peki Kompanzasyonun Verime Etkisi Nedir?

Üretilen elektrik enerjisi aktif ve reaktif akım adı altında son alıcıya kadar iletilir. Görünür iş yapmayan motorlarda ve sargılı elektrik makinalarında manyetik alan meydana getirmeye yarayan reaktif akım iletim hatlarında, trafolarda, şalt tesislerinde, kablolarda gereksiz kayıplar meydana getirir.

Üretilen reaktif akım santrallerden karşılanmak yerine alıcıya en yakın yerden kandansatör veya şönt reaktörler ile karşılanırsa gereksiz yatırım maliyetleri yapılmamış olur

Aynı trafodan ve iletim hattından kompanzasyon yapılarak daha fazla aktif enerji taşınabilir. Buda kapasiteyi dolayısı ile verimi arttırır.

“Kompanzasyon yüke bağlı olarak, yaklaşık %15 ile 20 kapasite artışı sağlar.”

Kompanzasyon nedir

Kompanzasyonun Yararları

İletkenler daha az akım taşıyacağından ince kesit seçilir.
Alternatör ve transformatörlere binen yük azalır.
Dağıtım hatlarındaki kayıplar ve gerilim düşümü azalır.
Kumanda, kontrol ve koruma elemanları daha küçük değerlerde seçilir.

Kısaca kompanzasyon yaparak aktif olarak iş yapmayan akımın sistemde dolaşmasını engelleyerek gereksiz yapılacak maliyetleri düşürürüz.

NOT: Reaktif enerjiye alternatif akımda ihtiyaç duyulur. Dolayısıyla doğru akımda reaktif enerjiden bahsedilemez ve kompanzasyon yapılmaz.

Güç Üçgeni

Yazının başında aktif güç ,reaktif güç kelimeleri birde görünür güç var peki nedir bunlar nasıl bulacağız bu güçleri.

Aktif güç asıl iş yapan enerji dir birimi Watt ‘tır

P: Aktif Güç

U: Gerilim

I: Akım

φ:Gerilim ile akım arasındaki faz farkı

Cosφ: Aktif güç çarpanı

1 Fazlı Sistemde

P= U.I.Cosφ birmi (W)

3 Fazlı Sistemde

P=1,73.U.I.Cosφ birmi (W)

Reaktif güç görünürde iş yapmayan ama önemi büyük güç birimidir. Motorlarda, trafolarda sargılı cihazlarda manyetik alanın oluşmasını sağlar. Birimi Var(Volt Amper Reaktif) dır.

Q=1,73.U.I.Sinφ birimi (Var)

Q: Reaktif Güç

U: Gerilim

I: Akım

φ:Gerilim ile akım arasındaki faz farkı

Sinφ: Reaktif güç çarpanı

Görünür güç aktif güç ile reaktif gücün birleşiminden oluşur.Bir çok bobinli cihazın üzerinde gücü görünür güç olarak yani VA (Volt Amper) cinsinden yazar.

S=√(P² + Q²⁾

S: Görünür Güç

P: Aktif Güç

Q: Reaktif Güç

Örnek bir hesaplama yaparak daha net anlaşılacağını düşünüyorum.

Gerilim:220 volt

Akım: 20 Amper

Cos φ=0,8 olan motorun aktif reaktif ve görünür güçlerini bulalım.

Aktif Güç Hesabı

P=U.I.Cosφ ‘den

P=220.20.0,8=3520W tır.

Reaktif Güç Hesabı

Trigonometri cetvelinden 0,8 değerinin açısal değerini bulup o açısal değerin sinüs değerini buluyoruz.

Cos φ=0,8 ise φ=36,8^o

Sin 36,8^oise 0,6 ya eşittir

Q=U.I.Sin φ‘den

Q=220.20.0,6=2640 Var dır.

trgcetveli

Görünür Güç Hesabı

S=√(P² + Q²⁾formülünden

S=√3520²+2640²

S=√12390400+6969600

S=√19360000

S=4400 VA dir.

Kompanzasyon Çeşitleri

Üç çeşit kompanzosyon uygulaması vardır.

Tek Tek Kompanzasyon
Grup Kompanzasyon
Merkezi Kompanzasyon

Tek Tek Kompanzasyon

Tek tek kompanzasyonda kondansatörler doğrudan yük çıkışlarına bağlanır. Ortak bir anahtarlama cihazı ile yükle birlikte devreye alınıp çıkarılır. Kondansatör gücü, doğru birşekilde yüke göre seçilmelidir. Bu kompanzasyon aynı zamanda en etkin ve en güvenilir olanıdır çünkü bir kondansatörün bozulması hâlinde meydana gelen arıza, arızalı bölümü devre dışı bırakır. Ancak bu sistem ,diğer sistemlerin en pahalısıdır. Buna karşılık,aydınlatmada ve oldukça büyük güçlü tüketici motorlarda, besleme hattı uzun olan alıcılarda, tek tek kompanzasyon uygulaması tercih edilmektedir.

“Tek tek kompanzasyon çok tercih edilen bir uygulama değildir.”

Grup Kompanzasyon

Bu tür kompanzasyonda bir kontaktör veya devre kesintisiyle grup olarak anahtarlanan birden fazla motorun veya floresan lambanın kompanzasyonu yapılır. Bu işlemde her grup bir alıcı gibi değerlendirilir. Bu şekildeki kompanzasyon günümüzde pek kullanılmamaktadır.