Bu makalede Kompanzasyon türleri konusu anlatılacaktır. Bir önceki makalede Reatif güç nedir, Reaktif güç kompanzasyonu nedir, güç bileşenleri, reaktif güç kompanzasyonunun faydaları nelerdir gibi konulardan bahsetmiştik.
Genel olarak, 3 tür kompanzasyon vardır:
- Bireysel Kompanzasyon
- Grup Kompanzasyon
- Merkezi Kompanzasyon
Büyük fabrikalarda üç kompanzasyon türü de görülebilmektedir. İlk kural, tüketicilerin reaktif gücünü kompanzasyon yaparak besleme kabloları, kablo ve bakırların üstündeki yükü azaltmaktır. Dolayısıyla kompanzasyon bankının yeri indüktif yüklere yakın olmalıdır. Örneğin, Floresan tüplerindeki akım limitleyen indüktörler, ekipmanın içindeki sabit kapasitöre bağlanmalıdır. Çünkü genellikle bunlar çok küçük (0.6’dan küçük ) güç faktörüne sahiptirler. Bir parça reaktif güç, bir parça aktif gücü önemli ölçüde artırır. Yani, büyük bir ofis binasındaki tüm floresanları ya da lambaları ilk kata yerleştirilmiş bir otomatik bank ile kompanze etmek mantıklı değildir. Kompanzasyon işleri için, güç kapasitörleri, floresan ve lamba kapasitörleri (1.5 kvar’dan küçük) arasındaki farkı iyi ayırmak gerekir[21].
- Bireysel Kompanzasyon: Şekil 2.5 motora paralel bağlanmış tipik bir bireysel kompanzasyonu göstermektedir. Burada reaktif güç, kapasitör ve motor arasında kısa bir kablo ile gidip gelmektedir. Uygun bir anahtar ile bileşenler doğrudan bağlanmıştır. Bireysel kompanzasyonun bazı avantajları aşağıdaki gibidir[21]:
- Kapasitör için ayrı bir kontaktörden kurtarır.
- Reaktif güç tarafından besleme hatlarının tamamen ya da kısmi deşarjı
- İki bileşeni de tek bir kasada birleştirme
- Besleme kablolarındaki aktif güç kayıplarını azaltır.
- Otomatik güç faktörü rölesi kurulumunu gereksiz hale gelir.
- Asenkron motorlar, (kaynak) transformatörleri ya da seri indüktörlü floresan lambalarının kompanzasyonunda bireysel yöntem tercih edilmektedir.
- Grup Kompanzasyon: Bu kompanzasyon metodu, çoğu zaman paralel çalışan ve lokal olarak çok yakın olan her türlü indüktif tüketicilerde kullanılabilir. Toplam reaktif güç talebi dolayısıyla, bir kapasitör yeterlidir. Kişi, iki değiştirme modu arasındaki farkı ayırt etmelidir: Ya tüm tüketiciler sürekli paralel çalışıyor ya da bazı yükler aralıklarla çalışıyor olmalıdır.
İlk durumda, kompanzasyon kapasitörü dâhil olmak üzere tüm tüketiciler bir kontaktör tarafından açılıp kapatılınca, kapasitör için ayrı bir kontaktöre gerek kalmaz. İkinci durumda (Şekil 2.6’daki kesik çizgi) Kapasitör kendi kontaktörüne sahiptir. Fakat kapasitör orantılı olarak küçük olabilir çünkü tüm tüketiciler aynı anda açılıp kapatılmaz.
Genellikle grup kompanzasyonun alt dağıtım seviyesinde yerleştirilmesi daha uygun olmaktadır. Kişi, tüketiciler tarafından talep edilen reaktif gücün kompanzasyon ile dalgalanacağını unutmamalıdır. Bu, doğal olarak daha geniş kesitli kablolar gerektirir. Grup kompanzasyon genellikle ekonomik sebeplerle, ofis binaları, alışveriş merkezleri ve fabrikalarda kullanılır[21].
3. Merkezi kompanzasyon: Yüksek dalgalanmalı tüketicilerin olduğu büyük fabrikalarda, otomatik güç faktörü rölesi tarafından kontrol edilen merkezi kompanzasyon kullanılmaktadır. Güç faktörü rölesi, gerekli hedef güç faktörünü sağlamak için bir ya da birden fazla kapasitörü kontrol eder. Şekil 2.7’de görüldüğü üzere otomatik kompanzasyon bankları, ana ya da alt dağıtım panellerine yerleştirilir.
Araba fabrikaları gibi büyük fabrikalarda ana odak yüküne göre birden fazla LV dağıtım paneli kurulur. Bireysel tüketici grupları, otomatik kontrol edilen kompanzasyon bankları ile alt dağıtım panelleri tarafından beslenir. Güç faktörü rölesi reaktif gücü dağıtım panelinin besleme noktasında sürekli kontrol eder ve farklı ya da eşit boyuttaki kapasitörleri açar ya da kapar. Güç faktörü rölesi sabit bağlı kapasitörü de korur, örneğin floresan lambaların lokal kompanzasyonu. Fakat, bunların aşırı kompanzasyon durumunda bağlantısı kesilemez. Böylece tek tip kapasitörün belirlenmesinde, istenen güç faktörü cos?’nin altında olmalıdır. Dağıtım panelinin besleme noktasında daha yüksek güç faktörüne erişmek istenirse, güç faktörü rölesi daha önceden ayarlanmış hedefe göre bunu otomatik olarak yapar [21].
Tüketici ve kompanzasyon arasında reaktif gücün sürekli dalgalandığı doğrudur ve kablolar kompanzasyon yapılmamış yükü de iletmek zorundadır. Fakat bu merkezi kompanzasyon metodu bireysel kompanzasyondan daha ekonomiktir. Çünkü otomatik olarak kontrol edilen kompanzasyon tüketicinin talep faktörünü dikkate alır ve daha az reaktif güç yüklemesine ihtiyaç duyar. Merkezi kompanzasyon avantajları[21]:
- Merkezi konumu dolayısıyla kolay kontrol
- Birimin genişletilmesi kolaydır.
- Kapasitör bankının reaktif gücü talep edilene göre ayarlanır.
- Tüketicilerin talep faktörünü dikkate aldığımızda, bireysel kompanzasyona göre daha az kapasitans yüklemesi gerektirir.
Karışık Kompanzasyon: Kompanzasyon türlerinden hangisinin kullanılacağı tüketicilerin lokal düzenlemelerine göre değişir. Yukarıda değinildiği gibi, bir tarafta bireysel kompanzasyon ile indüktif tüketicilerin reaktif gücünü kompanzasyon yapmak kolayken, diğer yandan sabit bağlı kapasitörlerin toplamı gerçek talebi artırabilir. Bu yüzden karışık kompanzasyon daha çok seçenek sunmaktadır. Bir kurumun aydınlatması grup kompanzasyonu ile çözülüp, geri kalan tüketiciler otomatik kontrollü merkezi kompanzasyonla kontrol edilebilir[21].
Geleneksel kompanzasyon sistemleri gerilim genliğinin, gerilimin faz açısının ve hat empedansının kontrolüne ilişkin yavaş yük değişimlerinde ve sürekli halde yeterli olabilirler. Fakat dinamik sistem şartlarında yetersiz kalmaktadırlar [22]. Katı hal yarı iletken teknolojisinin hızlı gelişimi ile AA sistemini daha etkin bir şekilde kontrol etmek için güç elektroniği elemanlarını içeren aygıtlar geliştirilmektedir. FACTS olarak adlandırılan bu aygıtlar, güç sistemlerinin hassas ve hızlı bir şekilde kontrol edilmesinde, geleneksel kompanzasyon sistemlerinin yerini almaktadır[23].
NOT: Bu paylaşım Ali Osman Gökcan'ın "Reaktif güç kompanzasyonu eğitimi için sanal bir laboratuvarın oluşturulması" isimli yüksek lisans tezinden alınmıştır. Yapılan çalışmada FACTS (Flexible Alternating Current Transmission Systems, Esnek Alternatif Akım İletim Sistemleri) olarak adlandırılan aygıtların geleneksel kompanzasyon sistemlerine göre çok daha esnek ve kontrol edilebilir olması anlatılmaktadır. Ayrıca FACTS aygıtlarının öğreniminde kullanılabilecek Matlab Simulink ve Matlab GUI tabanlı bir sanal laboratuvar oluşturulmuştur.
TEZİN TAMAMINA ULAŞMAK İÇİN TIKLAYINIZ
