Tristörlü Kompanzasyon

Kompanzasyon

Tristörlü hızlı kompanzasyon sistemleri ani olarak devreye girip çıkan ve devrede kalma süreleri kısa olan yüklerin reaktif güç kompanzasyonu için kullanılır.

Klasik reaktif güç kompanzasyonu yönteminde özellikle ani devreye girme ve çıkmalarda kontaktörler devreye girdiği anda kondansatörlerde ani bir başlangıç akımı meydana gelir. Devreye girip çıkma sıklaştıkça ani başlangıç akımı etkisiyle kondansatör içinde delinmeler meydana gelir. Bu arklar kondansatörün çabuk yıpranmasına sebep olur. Bu arklar kondansatörler üzerinde geçici aşırı yük meydana getirerek kondansatörün ömrünün kısa olmasına yol açar.

Tristörlü hızlı kompanzasyon sistemlerinde anahtarlama elemanı olarak klasik kompanzasyon da kullanılan kontaktör yerine kompanzasyona özel tristör modülü kullanılır. Tristörü kullanılarak doğrudan bağlantıda kondansatörlerin 10 ms içinde devreye girmesi sağlanmakla birlikte aynı zamanda meydana gelen ani başlangıç akımı da engellenir. Bu şekilde tristörlü kompanzasyon gruptan sadece nominal kondansatör akımı akar. Bu yöntemle problemsiz olarak ani değişen kısa süreli yükler de kompanze edilebilir. Ayrıca merkezi kompanzasyon ile 40- 200 ms arasında hızlı kompanzasyon yapılabilir, reaktif güç bedeli ödenmez

Tristörlü kompanzasyon sisteminin kullanımda ki avantajları;

Isıl kayıpları azalır, azalan kayıplardan tasarruf sağlanır.
Kontaktör olmadığından bakım maliyeti yoktur.
Hassas, hızlı ve doğru kompanzasyon yapılabilir, reaktif güç bedeli ödenmez.
Kondansatörlerin ömrü uzar.
Punto ve ark kaynağı gerektiren imalatlarda ürün kalitesi artar.
Sistem modüler olduğu için istenildiği kadar kompanzasyonun gücü arttırılabilir.

Statik Tristörlü Kompanzasyon

Tristör sembolü

Reaktif güç değişimlerinin hızlı olduğu hallerde statik kompanzasyon sistemi kullanılır. Hızlı oluşumu engellenir. Bakım gerektirmeyen bir sistemdir. Statik (tristör anahtarlamalı) kompanzasyon sistemlerinin çalışması; bara gerilimiyle kondansatör geriliminin sıfır noktasında kondansatör bankalarını devreye alır ve akımın sıfır noktasında devreden çıkararak çalışır.

Statik kompanzasyon sisteminde yarı iletken bir anahtarlama elemanı olan tristörler kullanılmaktadır. Yan taraftaki şeklimizde tristör sembolü görülmektedir. Tristörlerin, güç elektroniği devrelerinde kullanıldığında hızlı açma ve kapama özellikleri vardır. Saniyede 25.000 kez açma kapama yapan tristörler vardır. Dört katlı bir yarı iletkenden oluşan tristörler (P-N-P-N) kapı (gate) ucu ile iletken yapılabilirler. Tristör kompanzasyon firmaları tarafından 2400 Volt ve 3300 Ampere kadar çalışan tristör imalatı yapılmıştır. Tristör fiyatları da volt ve amper değerine göre değişir.

Tristörlü kompanzasyonlar okullar, belediyeler, marketler, benzin istasyonları, oteller, kaynak makinası ve monofaze ağırlıklı güç kullanan, bütün işyerlerinde kullanılmaktadır.

Statik tristörlü kompanzasyon sistemlerinin kullanım amacına göre yararları;

Sık aralıklarla devreye girer ve çıkarlar, bu devreye girme ve çıkma süreleri ortalama 20 ms kadardır.
Yük değişimlerine hızlı bir şekilde yanıt verirler.
Statik tristörlü kompanzasyon sistemi modüler olduğu için istenilen miktarda tristörler devreye parelel bağlanarak kompanzasyon güç arttırımı yapılır.
Kontaktör olmadığından bakım masrafları yoktur, gerilim çukurları ve geçiş akımları meydana getirmezler.
Kademeye almak için kondansatörlerin deşarjını beklemez.
Kademe gücünü istenirse sınırsız arttırma imkanı vardır.
Çalışırken gürültüsüzdür ve ark meydana getirmez.
Fazlar bir bir ve sıfır geçiş sırasında tetikleme yapar.
Punto ve ark kaynakları olması gereken imalatlarda ürünün kalitesi değer kazanır.
Devre elemanlarında (kondansatör, reaktör) uzun ömür.
Her türlü röle, PLC veya PC ile çalışabilir.

Statik kompanzasyon sistemlerinin kullanılım alanları; punto kaynakları, ark kaynakları, presler, vinçler vs yüklerdir.

Kontaktörlü ile Tristörlü Kompanzasyon Arasındaki Fark

Tristörlü kompanzasyon kontaktörleri reaktif güç ihtiyacının çok hızlı değiştiği, akım-gerilim dalgalanmalarının istenmediği, reaktif güç kompanzasyon sistemlerinde anahtarlama elemanı olarak kullanılır. Tristörlü kompanzasyon kontaktör markalarından bazıları mikroişlemci tabanlı kontrol modülü sayesinde gerilimin tam sıfır geçiş noktasında anahtarlama yaparak, dalgalanmaları engeller, bu sayede CNC/PLC ve bilgisayarlar gibi hassas cihazların da bulunduğu tesislerin, reaktif güç kompanzasyonunun anahtarlamasından kaynaklanabilecek, problemlerini ortadan kaldırır. Tristörlü kompanzasyon kontaktörleri , punto kaynak makinaları, vinçler ve ark ocakları gibi reaktif güç ihtiyacı hızlı ve geniş bir aralıkta değişen yüklerin reaktif güç kompanzasyonunda etkindir. Tristörlü kompanzasyon kontaktörleri, elektromekanik kontaktörlere göre bazı üstünlüklere sahiptir.

a) Kontaktörlü Kompanzasyon

Yük devreye girdiği zaman cosφ’nin set değerinde tutabilmek için 2-8 saniye gibi bir zaman gereklidir.
Devreye giriş çıkışı yavaş olduğundan reaktif sınır değerlerini istenilen sınırda tutması mümkün değildir.
Reaktif değerleri istenilen sınırda tutamadığı için, devreye hızlı giren aletleri tanımaz.
Kondansatörler devreye girerken kontaktörün kontakları arasında spark’lar (ark) meydana gelir, bu da kontakların bozulması ve kontaktörün gürültülü çalışmasıdır. Bundan dolayı, kontaktörler de meydana gelen arklar kondansatörlerin kullanılma sürelerini kısaltır.
Kontrol ve bakıma ihtiyaçları vardır.

b)Dinamik Kompanzasyon (Tristör Ateşlemeli)

Yük devreye girdiği zaman cosφ’yi sürekli set değerinde tutar. İşlemi 20 ms içinde yapar.
Devreye hızlı girip çıktığından reaktif sınır değerleri max. %1… %5 arasında tutarak tasarruf sağlar.
Kondansatörleri devreye “0” geçiş noktasında alır. Sessiz çalışır ve spark yapmaz.
Kondansatörleri devreye “0” geçiş noktasında aldığı için kondansatörler yıpranmaz ve ömürleri birkaç sene uzar.
Dinamik kompanzasyon bakım istemez.