Kompanzasyon Çeşitleri

Kompanzasyon

İşletmelerde kullanılan cihazların devamlı olarak reaktif enerjiye ihtiyaçları vardır. Her tüketicinin enerji verimliliği sağlaması için kendisine ait kompanzasyonu bulunur. Hangi kompanzasyon çeşidi seçilirse seçilsin, kompanzasyon hesabı hep aynı formül ile yapılır.

Kompanzasyon Çeşitleri;

Tek tek kompanzasyon,
Grup kompanzasyon,
Merkezi kompanzasyon

olmak üzere üç çeşittir.

Tek Tek Kompanzasyon

Tek tek kompanzasyonda kondansatörler doğrudan yük çıkışlarına bağlanır. Bu kompanzasyon çeşidinde, kondansatörler, kompanzasyonu yapılacak olan endüktüf yüklerin (motorun, trafo, balast ) şalterine bağlanır. Ortak bir anahtarlama cihazıyla beraber yükle devreye alınıp çıkarılır. Kondansatör gücü, doğru bir şekilde bağlanacak yüke göre seçilmelidir. Bu kompanzasyon en etkin, en güvenilir olanıdır. Her cihazın tek tek kompanzasyonunun yapılması en iyi çözümdür. Çalışmakmakta olan motorların sayısı ne olursa olsun katsayısı daima istenen değerde kalır. Bir başka avantaj ise herhangi bir nedenle kondansatörlerde birinin bozulması durumunda meydana gelen arıza o bölümün devre dışı kalmasına sebep olur. Ancak böyle bir kompanzasyonun tek sakıncası tesisin masraflarını artırmasıdır.

Buna rağmen, aydınlatmada ve oldukça büyük güçlü tüketici motorlarda, besleme hattı uzun olan alıcılarda, tek tek kompanzasyon uygulaması tercih edilmektedir.(3 fazlı kondansatörler üçgen olarak bağlanırlar).

Tek tek kompanzasyon

Kondansatörler asenkron motorların kompanzasyonu için motora paralel bağlanır.
Yıldız üçgen anahtarıyla yol vermede, asenkron motorlara kondansatör motor sargılarının uçlarına ( u-x , v-y , w-z uçları ) paralel bağlanırlar. Bu biçimdeki kondansatörler, motor sargılarıyla birlikte devreye girer veya çıkar.
Yıldız – Üçgen anahtarıyla yol vermede asenkron motor sargı uçlarına kompanzasyon yapılan motorlarda, yol verme esnasında tehlikeli bir durum oluşabilir. Yıldız bağlama durumunda şebekeye bağlanan motorun uçlarındaki kondansatörler dolmuş durumdayken, üçgen bağlama sırasında kısa süreli şebekeden ayrılırlar ve üçgen halde fazları ters olarak tekrar şebekeye bağlanır. Bundan dolayı büyük dengeleme akımları geçer. Bu da motorun , kondansatörlerin ve bağlama elemanlarının aşırı zorlanmasına yol açar. Uygun kontaktör kombinasyonları kullanarak bu sorun çözülebilir.
Trafolarda da tek tek kompanzayon yapılabilir. Trafoların üstündeki yük devamlı değiştiği için , kompanzayon amacıyla ihtiyaç duyulan kondansatör gücü, en büyük reaktif güç isteğine uygun seçilmez. Aksi halde, düşük yük ihtiyacının olduğu zamanlarda aşırı kompanzasyon durumu oluşabilir.
Öte yandan, şebeke geriliminde harmonikler meydana geldiğinde, kondansatör şebekeden aşırı yük çekebilir ve transformatörü aşırı yükleyebilir. Şayet kondansatör gücü , trafonun reaktif güç ihtiyacından büyükse , o zamanda kapasitif yüklemeye mecbur kalan transformatörün sekonder uçlarında gerilim yüklemeleri oluşabilir. Bu durum transformatör ve tüketici için tehlike arz eder. Bundan dolayı elektrik idareleri , transformatörün yüküne bağlı kalmadan, nominal gücün %5 – %10 değerinde sabit bir kondansatör bağlanmasını teklif ederler.
Kompanzasyon tesislerinde dikkat edilecek konulardan biriside, harmoniklerin oluştuğu şebekelerde, trafo ile kondansatörlerin bir seri rezonans devresi oluşturmamasıdır. Bu nedenle, trafoların kaçak reaktansı ile kondansatörün kapasitif reaktansı rezonans frekansından değişik bir değerde olmalıdır.
Tek tek kompanzasyon deşarj lambaları için de yapılabilir. cosφ yi düzeltmek amacıyla lambaya seri ve paralel, kompanzasyon kondansatörleri bağlanır. Lambanın gücüne göre kondansatör gücü seçilir. Ama alçak basınçlı sodyum buharlı lambalarla neon lambalarda akım sınırlayıcı direnç olarak, kaçak akımlı trafolar kullanılır. Balastları endüktüf karakterlidir. Güç katsayıları ortalama 0,3 iken balastların, tiplerine göre 0,4 – 0,6 arasında değişmektedir.

Tek tek kompanzasyonların sisteme yararları olduğu kadar zararları da söz konusudur.

Yararları kendi içinde kompanze etmesidir.
Zararıysa kendi içinde kompanze edilmiş kısmın kondansatörü arıza verdiğinde abonelerin endüktif cezaya kalmalarıdır. Diğer yandan cihazlarda oluşan arızalarda endüktif yük çekemezler.
Sistemden, kapasitif reaktif güç sebebiyle kapasitif sayacının ilerlediği görülür. Bu yüzden tek tek kompanzasyona periyodik bakım yapılmalıdır.
Tek tek kompanzasyon pahalıdır. Ayarlamalar için uygun değildir. Sadece sabit güçte sürekli çalışan tüketiciler için ekonomik ve uygundur.

Grup Kompanzasyon

Aynı kontaktör veya şalter üzerinden devreye girip çıkan yük gruplarının kompanzasyonu yapmak için kullanılır. Tesislerde tek tek olarak kompanze etmektense, aynı anda ve aynı devre elemanları (kontaktör ve şalter) ana pano üstünden çalışacak motor ve lamba gruplarını kompanze eden sisteme, grup kompanzasyonu denir. Reaktif güç kompanzasyonu sayesinde hatlardaki akım ve gerilim düşümü azalır. Grup kompanzasyonu ile tesisin masrafı daha az olur. Kondansatörlerin toplu olarak bulunduğu pano, kompanzasyon panosudur. Bu panonun içinde reaktif röle de bulunur. İsteğe bağlı olarak kondansatörler, kademeli olarak şebekeye bağlanırlar.

Kondansatörler açılıp kapanma sırasında oluşturabilecek arklara karşın kullanılan anahtarlar uygun olmalıdır. Anahtar açıldığı zaman hızlıca deşarj direnci üstünden topraklanmalı, gecikmeli sigorta ile kısa devrelere karşı kondansatörler koruma altına alınmalıdır.
Bu kompanzasyon sisteminde, kondansatörler, toplu durumdaki endüktif yükleri devreye sokan sistemlere bağlanır. Örnek verirsek kumanda panosu içerisindeki motor yada ışık linyeleri.
Birtakım tüketicinin olduğu tesiste her tüketicinin tek tek kondansatörlerle donatılması yerine, hepsinin ortaklaşa bir kompanzasyon tesisinde daha kolay ve ekonomik olması sağlanır.
Bu tür kompanzasyon tesislerinde, tesisi kısa devreden korumak için , her bir kondansatör, bir sigorta üstünden bara ile iletişime geçirilir. Bazı hallerde kondansatörler toplu bir motor koruma anahtarı yada yüksek gerilim güç anahtarı üstünden şebekeye bağlanır. İşletmelerin fazla masraftan kurtulması veya oluşabilecek arızalardan çok etkilenmemesi, grup kompanzasyonu ile mümkündür.

Merkezi Kompanzasyon

Elektrik panosuna bağlı çok sayıda motor ve endüktif yük çeken alıcı bulunuyorsa ve bunlar belli belirsiz zamanlarda devreye girip çıkıyorlarsa çekilen yük durumuna ayarlı bir kompanzasyon yapılır. Böyle bir kompanzasyon, elle kumandalı ve otomatik çalışma durumlu olur. Tesislerde daha çok merkezi kompanzasyon çeşidi kullanılır.

Merkezi kompanzasyon

Merkezi kompanzasyon sistemi, değişken yük koşullarında otomatik olarak uygunluk sağlayan, grup kompanzasyonundan daha çok gelişen bir sistemdir. Merkezi kompanzasyon sisteminde, tüketicilerin sayısı birden çoktur. Ama bunların hepsi sabit güçte ve devamlı devrede bulunmaz. Bundan dolayı kondansatör gücünü, değişken kompanzasyona ayarlamak gerekir. Bunun için, merkezi kompanzasyonda bir ayar düzeni kullanılır. Ayar düzeni sayesinde, düşük ve aşırı kompanzasyona engel olunur. Bazı merkezi kompanzasyon tesisinde güç katsayısını devamlı kontrol eden bir aletle, ihtiyaca göre kondansatör grupları devreye girer veya çıkar.

Bu kompanzasyonların hesaplanması ve projelendirilmesi kolay olur. Kompanzasyonlar tesislere bağlanması sorunsuz olup, kısa sürede montajları yapılır. Tesisi besleyen tek veya paralel çalışan transformatörler, toplam akım trafosu üzerinden kompanze etmek mümkündür. Tesiste kullanılan elektronik regülatörlerin hassasiyet sınırı ve çalışacağı endüktif-kapasitif bölgenin potansiyometreler ile ayarlanabilmeleri sonucu uygun bir kompanzasyon tesisinin kolayca işletmeye girmesi sağlanır. Bir tesisin, hangi çeşit kompanzasyonla donatılması gerektiği iş yerinin değişik zamanlarda alınmış yükleme eğrileriyle belirlenmelidir.

Merkezi kompanzasyonda şebekeye paralel bağlanacak kondansatörler 3-5-7 yada 2-4-6-8-12 gruba ayrılmaktadır. Bu programlar elektronik kompanzasyon rölesi ile devreye girmektedir. Kademeli reaktif güç kontrol rölesi her an cosφ ‘yi 0,96 ‘da sabitlemek için otomatik olarak kondansatör gruplarını devreye alır veya çıkarır. 17.02.2000 tarih ve 23967 sayılı resmi gazetede belirtildiği gibi işletmelerin cosφ ‘yi, 0,95 ile 1 arasında tutmaları zorunludur. Kondansatörler de reaktif güç rölelerinin kademesi gibi bölümlere ayrılır. Her kademede, o kademeye ait kondansatör bölümü, devreye girer.

Kompanzasyon firmaları tarafından imalatı yapılan kompanzasyon çeşitleri vardır. Bu kompanzasyon fiyatları çeşitlerine, gücüne, markasına ve her firmaya göre değişkenlik gösterir.