REAKTF GÜÇ KOMPANZASYONU PROJES



Benzer belgeler
AYDINLATMA DEVRELERİNDE KOMPANZASYON

KOMPANZASYON


ENDÜKTİF REAKTİF AKIM NEDİR?

Elektrikte Güç Faktörünün Düzeltilmesi Esasları. Önerge No: 2227/2010

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü ÖLÇME TEKNİĞİ 9. HAFTA

REAKTİF GÜÇ İHTİYACININ TESPİTİ. Aktif güç sabit. Şekil 5a ya göre kompanzasyondan önceki reaktif güç. Q 1 = P 1 * tan ø 1 ( a )

KOMPANZASYON SİSTEMLERİ

REAKTİF GÜÇ İHTİYACININ TESPİTİ

REAKTİF GÜÇ KOMPANZASYONU VE HARMONİKLER

ALTERNATİF AKIMDA ANİ VE ORTALAMA GÜÇ

REAKTİF GÜÇ KOMPANZASYONU VE HARMONİKLER. Dr. Bora ALBOYACI

Kompanzasyon ve Harmonik Filtreleme. Eyüp AKPINAR DEÜ

Kompanzasyon ve Harmonik Filtreleme. Eyüp AKPINAR DEÜ

SERİ PARALEL DEVRELER

Reaktif Güç Kompanzasyonu

ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ

DENEY 8- GÜÇ KATSAYISI KAVRAMI VE GÜÇ KATSAYISININ DÜZELTİLMESİ

Üç Fazlı Sistemler ALIŞTIRMALAR

ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ

1000 V a kadar Çıkış Voltaj. 500 V a kadar İzolasyon Sınıfı. F 140C İzolasyon Malzemesi IEC EN Çalışma Frekansı Hz.

ELEKTRİK FATURALARINIZDA REAKTİF CEZA ÖDÜYORMUSUNUZ? ELEKTRİK FATURALARINIZI DÜZENLİ OLARAK KONTROL EDİYORMUSUNUZ?

14. ÜNİTE GERİLİM DÜŞÜMÜ

Enerji Verimliliği ve Tasarrufu açısından Kompanzasyon ve Enerji Kalitesi Çalışmaları

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRİK TESİSLERİ LABORATUARI RAPOR KİTABI

Yükleme faktörü (Diversite) Hesabı

Samet Biricik Elk. Y. Müh. Elektrik Mühendisleri Odası 28 Ocak2011

REAKTİF GÜÇ İHTİYACININ TESPİTİ. Aktif güç sabit. Şekil 5a ya göre kompanzasyondan önceki reaktif güç. Q 1 = P 1 * tan ø 1 ( a )

Elektrik Projelerinin Hazırlanması ve Elektrik Tesislerinin Gerçekleştirilmesi. İlgili Tebliğ'de Değişiklik Yapılmasına Dair Tebliğ

DAĞITIM ŞEBEKELERİNDE GERİLİM DÜŞÜMÜ HESABI Alternatif Akımda Enerji Dağıtımı Üç Fazlı Şebeke Bağlantıları Yıldız Bağlantı

KOMPANZASYON ve HARMONİK FİLTRE SİSTEMLERİ

Olgun SAKARYA EMO Enerji Birim Koordinatörü. 13 Haziran 2012 / ANKARA

güç Atörleri Ans çak gerilim Al kond

ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ

TEKNİK BİLGİLER.

Şekil-1. Doğru ve Alternatif Akım dalga şekilleri

HARMONİK FİLTRELİ VE TRİSTÖRLÜ KOMPANZASYON

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü ÖLÇME TEKNİĞİ 11. HAFTA

ENERJİ DAĞITIMI. Doç. Dr. Erdal IRMAK. 0 (312) Erdal Irmak. G.Ü. Teknoloji Fak. Elektrik Elektronik Müh.

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI

AT larının sekonderlerine Ampermetre veya Watmetre, Sayaç vb cihazların Akım Bobinleri bağlanır. AT Sekonderi kesinlikle açık devre edilmemelidir!

3 FAZLI SİSTEMLER fazlı sistemler 1

ENERJİ DAĞITIMI. Doç. Dr. Erdal IRMAK. G.Ü. Teknoloji Fak. Elektrik Elektronik Müh.

4. ÜNİTE ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ

5. ÜNİTE GÜÇ KATSAYISI

AC YÜKSEK GERİLİMLERİN ÜRETİLMESİ

F AKIM DEVRELER A. DEVRE ELEMANLARI VE TEMEL DEVRELER

Resmi Gazete; 01 Aralık 1988; sayı 20006

BÖLÜM 3 ALTERNATİF AKIMDA SERİ DEVRELER

GÜÇ SİSTEMLERİNDE HARMONİKLER VE HARMONİKLERİN ENGELLENMESİ

REAKTİF GÜÇ KOMPANZASYONU ve REZONANS HESAPLARI

ELEKTRİK ENERJİ SİSTEMLERİNDE OLUŞAN HARMONİKLERİN FİLTRELENMESİNİN BİLGİSAYAR DESTEKLİ MODELLENMESİ VE SİMÜLASYONU

9. Ölçme (Ölçü) Transformatörleri. Bir magnetik devre üzerinde sarılı 2 sargıdan oluşan düzene transformatör denir.

BÖLÜM 5 KISA DEVRE HESAPLARI

ALTERNATİF AKIMDA EMPEDANS SERİ DEVRELER

TEBLİĞ ENERJİ VE TABİİ KAYNAKLAR BAKANLIĞI

SENKRON MAKİNA DENEYLERİ

İÇİNDEKİLER. BÖLÜM-1-ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTORLARIN YAPISI VE ÇALIġMA PRENSĠBĠ

Güç Kalitesi Problemleri ve Çözüm Yöntemleri

ELEKTRİK MÜHENDİSLERİ ODASI GÜÇ SİSTEMLERİNDE HARMONİKLER VE FİLTRELEMELERİN İNCELENMESİ

MOTOR KORUMA RÖLELERİ. Motorların şebekeden aşırı akım çekme nedenleri

ENDÜSTRİYEL BİR TESİSTE DİNAMİK KOMPANZASYON UYGULAMASI

Uçlarındaki gerilim U volt ve içinden t saniye süresince Q coulomb luk elektrik yükü geçen bir alıcıda görülen iş:

ELETRİK-ELEKTRONİK TEKNOLOJİSİ

MERAM ELEKTRİK DAĞITIM A.Ş. GENEL MÜDÜRLÜĞÜ M. SALİH İŞERİ KONYA İŞLETME MÜDÜRÜ 11/02/09

TEDA GENEL MÜDÜRLÜÜ ZMR ELEKTRK DAITIM MÜESSESE MÜDÜRLÜÜ NE

Alternatif Akım Devreleri

Konu: GÜÇ HESAPLARI:

Alçak ve Orta Gerilim Tesislerinde Reaktif Güç Kompanzasyonu

Cihazın Bulunduğu Yer: Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü B-Blok, Enerji Verimliliği Laboratuvarı

ALÇAK GERİLİM DAĞITIM PANOSU VE MALZEMELERİ

Reaktif Güç Kompanzasyonu Uygulamalarının Eğitim Amaçlı Benzetimi Simulation of the Reactive Power Compensation Applications for Educational Purpose

AC-DC Dönüştürücülerin Genel Özellikleri

GENİŞ SPEKTRUMLU HARMONİK FİLTRE PERFORMANSI DEĞERLENDİRMESİ

5. Elektriksel Büyüklüklerin Ölçülebilen Değerleri

ALTERNATİF AKIMDA ÜÇ FAZLI DEVRELER

ELEKTRİK ENERJİ SİSTEMLERİNDE OLUŞAN HARMONİKLERİN FİLTRELENMESİNİN BİLGİSAYAR DESTEKLİ MODELLENMESİ VE SİMÜLASYONU

ÖLÇÜ TRANSFORMATÖRLERİ

an Aktif Group Company

ŞÖNT - ENDÜKTİF YÜK REAKTÖRLERİ

ELEKTRİK DEVRELERİNDE GÜÇ ÖLÇÜMÜ

ELEKTRİKSEL EYLEYİCİLER

ED12-REGÜLATÖRLER 2013

KOMPANZASYON SİSTEMLERİNDE HARMONİKLER VE ETKİLERİ

TRANSFORMATÖRÜN YÜKLÜ ÇALIŞMASI, REGÜLASYON VE VERİMİN BULUNMASI

ELEKTRİK DEVRELERİNDE GÜÇ ÖLÇÜMÜ

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI

EET-202 DEVRE ANALİZİ-II DENEY FÖYÜ OSİLOSKOP İLE PERİYOT, FREKANS VE GERİLİM ÖLÇME

Güç Faktörünün düzeltilmesi

ALTERNATİF AKIMIN VEKTÖRLERLE GÖSTERİLMESİ

HARMONİK FİLTRE REAKTÖRLERİ

1-Proje çizimi; Görsel performans,görsel konfor, enerji sarfiyatı ve maliyet yönünden verimlilik göz önünde bulundurularak aydınlatma yapılmalıdır.

İçindekiler. Genel... 3 ka Otomatik Sigortalar ka Otomatik Sigortalar... 6 ka Otomatik Sigortalar ka Otomatik Sigortalar...

P Cu0 = R I 0. Boş çalışma deneyinde ölçülen değerlerle aşağıdaki veriler elde edilebilir. P 0 = P Fe P Fe = P 0 P Cu Anma Dönüştürme Oranı

JENERATÖRDE KULLANILAN ÖZET TEKNİK TERİMLER. : Sabit manyetik alana bağlı olarak periyodik sürelerde Yönünü ve alternas sayısı değişen akımdır.

Nedim Tutkun, PhD, MIEEE Düzce Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Konuralp Düzce

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü ELK222 TEMEL ELEKTRİK LABORATUARI-II

GÜÇ SİSTEM ANALİZLERİNİN ENERJİ VERİMLİLİĞE ETKİLERİ

ELEKTRİK GÜÇ SİSTEMLERİNDE ENERJİ KALİTESİ

Transkript:

REAKTF GÜÇ KOMPANZASYONU PROJES Ümmühan Baaran, Mehmet Kurban Anadolu Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Elektrik Elektronik mühendislii Bölümü ubasaran@mmf.mm.anadolu.edu.tr, mkurban@mmf.mm.anadolu.edu.tr Özet : Sosyal hayatın gelimesi ve teknolojinin ilerlemesi ile elektrik enerjisi tüketimi hızla artmaktadır. Dünyada ve özellikle ülkemizde son yıllarda önemli bir enerji açıı göze çarpmaktadır. ehir ebekelerinden alınan örnekler, güç faktörünün düük seviye de olduunu göstermektedir. Bu nedenle elektrik tesislerine kompanzasyon yapılarak güç faktörü iyiletirilmeye çalıılmaktadır. Bu çalımada kompanzasyon gereklilii, ebekeye ve tüketiciye salayacaı faydalar, kompanzasyon çeitleri anlatılmıtır. Ayrıca bir tesisin kompanzasyon projesi yapılmıtır. Anahtar Kelimeler : Kompanzasyon. Güç faktörü, Kondansatör 1. GR Son yıllarda dünyada karı karıya kalınan enerji krizi, aratırmacıları bir yandan yeni enerji kaynaklarına yönelirken, dier yandan da daha verimli sistemlerin tasarlanması ve boa giden elektrik enerjisinin azaltılması yönünde yapılan çalımaların younlamasına neden olmutur. Elektrik enerjisi bugün arlık yalnız alternatif akım enerjisi olarak Üretilir ve daıtılır. Tüketicilerin ebekeden çektikleri alternatif akım, biri aktif dieri de reaktif akını olmak üzere iki bileenden oluur. Alternatif akımın meydana getirdii aktif güç tüketici tarafından faydalı hale getirilir fakat reaktif akımın meydana getirdii reaktif güç ise faydalı güce çevrilmez, Her ne kadar reaktif güç aktif güce çevrilemezse de bundan tamamen de vazgeçilemez, Elektrodinamik prensibine göre çalıan generatör, transformatör, bobin ve motor gibi bütün iletme araçlarının normal çalımaları için gerekli olan manyetik alan, reaktif akım tarafından meydana getirilir. Reaktif gücün ebekelerde ve tesislerde oluan istenmeyen etkilerini önlemek, amacıyla kompanzasyon a bavurulur Elektrik tesislerinin ve yükün ihtiyacı olan reaktif gücün belirli teknikler kullanılarak karılanması Reaktif Güç Kompanzasyonu olarak adlandırılır. deal bir alternatif akını için reaktif güç kompanzasyonu arttır, deal bir alternatif akım ebekesinde, ebekenin her noktasında gerilim ve frekans sabit ve harmoniksiz olmalıdır. Ayrıca güç faktörü de bir veya bire yakın olmalıdır. Bir alternatif akım ebekesinin kalitesi unlara balıdır: 1. Gerilim ve frekansın sabitlii 2. Güç faktörünün bire yakınlıı 3. Faz, gerilim ve akımların dengeli olması 4. Sürekli enerji verebilmesi 5. Harmonik miktarının belirli sınırlar içinde kalması Bu kaliteyi salayabilmek içinde reaktif güç kompanzasyon cihazlarının kullanılması gerekir. Reaktif güç kompanzasyonu ile ilgili ilk çalımalar XX., Yüzyılın baından itibaren balamıtır. ilk olarak, sabit kandansatör ünitelerinin kullanılmasına ı 914 yılında balanmı ve bu tarihte motor, lamba, transformatör gibi alıcılar kendilerine paralel balı kondansatörlerle tek tek kompanze ediimitir.

Endüstrinin gelimesiyle çok sayıda motor veya endüktif yüklerin deiik zamanlarda devreye girip çıktıı tesisler kurulmutur. 1970 li yıllarda özellikle endüstride elektrik enerjisi kullanımına dayanan büyük tesisler kurulmutur. Yüksek güçlü tristörlerin (3000 A) gelitirilmesiyle mekanik anahtarların yerini yarı iletken anahtarlar almaya balamıtır. Anahtarlama ileminin en aza indirilmesi sistemin kararlılıını artırır. 1970 yıllından itibaren statik kompansatörler kullanılmaya balanmıtır. Günümüzde en çok statik kompansatöder kullanılmaktadır. Bu konuda yapılan çalımalar da sürmektedir. [1] Endüstride kompanzasyonu gerektiren en önemli yükler unlardır; düük uyarmalı senkron makineler, transformatörler, bobinler, havai hatlar, senkron motorlar, redresörler, endüksiyon fırınları, elektrik ark ocakları, kaynak makineleri, endüksiyon kaynak makineleri, lamba balastları, haddehaneler, haddehanelerin elektrik tesisatı, asenkron motorlar, v.b. 2. GÜÇ FAKTÖRÜ Bir tüketicinin ebekeden çektii güçler aaıda verilmitir. (1) Görünür Güç S=U.1 Aktif Güç P=U.1.Cosϕ (2) Reaktif Güç Q=U.Sinϕ (3) Bir tüketicinin ebekeden çektii akımlar aaıda verilmitir. Reaktif akım Görünür akım (6) Aktif Akım 1r=1Sinϕ (5) 2 I = (Ia + Ir 2) 1/2 1a=1.Cosϕ (4) Yukarıda da görüldüü gibi aktif güç, görünür gücün COSϕ ile çarpımıdır. Bu sebeple Cosϕ ye aktif güç katsayısı veya kısaca güç katsayısı adı verilmektedir.[2] P.la U S.1 Q,1r ekil 1. Güç üçgeni Bir ebekeyi en iyi artlarda kullanmak için reaktif enerjinin tüketildii yerde üretilmesi gerekmektedir. Bu da düük olan COSϕ deerini yaklaık 0,95 ile 1 deeri arasındaki bir deere çıkarmak demektir. Güç katsayısı, elektrik iletmeleri tarafından belirlenmi olan minimum 0,95 Üzerinde tutulmak

zorundadır. Aksi halde kurulular çektikleri reaktif güç içinde ücret ödemek zorunda kalırlar. Bu durumda da güç katsayısı mutlaka iyiletirilmelidir. 3. REAKTF GÜÇ KOMPANZASYONUNUN FAYDALARI Düük güç faktörü, tesiste aaıdaki sorunlara neden olur: Üretici yönünden getirdii sorunlar; kurulacak bir tesiste generatör ve transformatörlerin daha büyük güçte seçilmelerine neden olur, kumanda kontrol ve koruma cihazlarının daha büyük ve hassas olmalarına sebep olur. Kurulu bir tesiste de: üretim iletim ve daıtımda kapasite ve verim düer. iletkenlerde gerilim düümü ve enerji kayıpları artar gerilim regülasyonu ve iletmecilik zorlaır. Tüketici yönünden getirdii sorunlarsa kurulacak bir tesiste, abone transformatörünün kumanda koruma ve kontrol donanımının daha büyük olmasına ve tesisat iletkenlerinin daha kalın kesitli seçilmesine neden olur. Kurulu bir tesiste de getirecei sorunlarsa;abone transformatörünün ve tesisatının kapasite ve verimi düer, ebekeden daha çok reaktif enerji (kvar/h) çekilir. Sonuç olarak da görülen hizmet maliyeti anar. Tüm bunların yanında yatırımlar yapılması ile milli ekonomiye verilmi olur. Birim enerji (kwh) baına reaktif enerjinin dolayısıyla kayıpların az olması için; elektrik motorlarının güç faktörleri yüksek olanları seçilmelidir, elektrik motorları gereinden büyük güçte seçilmemeli ve yüksüz çalıtırılmamalıdır, Aydınlatma lambalarında ıık verimi yüksek olan (Flüoresan lamba gibi) seçilmeli ve kompanze edilmelidir. Sanayi tesislerinde reaktif enerji kompanzasyonu yapılmalıdır. Güç faktörünün düzeltilmesinin ebekeye faydaları enerji nakil hatlarında hat sonunda çekilen aktif güç sabit kalır ve gerilim düümü azalır Tüketiciye faydaları ise; gereksiz yatırım yapılmamı olur, kayıplar azalır, gerilim düümü azalır, alıcılar istenilen verimde çalıır, alıcılar için gerekli iletken kesitleri daha düük tutulur ve en önemlisi de reaktif enerji bedeli ödenmez. 4. KOMPANZASYON TESSLERiNiN SINIFLANDIRILMASI Tesise balı alıcıların durumuna göre, kompanzasyonu gerçekletirecek olan kondansatörler, temelde üç ekilde düzenlenir: Tekli kompanzasyon: Devamlı olarak iletmede bulunan oldukça büyük güçlü tüketicilerin ihtiyacını temin etmek için kondansatörler tüketicinin uçlarına dorudan doruya paralel balanırlar ve ancak bir anahtar üzerinden tüketici ile birlikte iletmeye sokulup çıkarılırlar.tekli kompanzasyonun birçok üstünlüklerinin yanında sakıncaları da vardır. Bu kompanzasyon tipi pahalı ve ayara elverili deildir. Grup kompanzasyon: Beraber veya aynı kontaktör veya alter üzerinden devreye girip çıkan motor, lamba ve transformatörler ortak kompanze edilebilirler. Birçok tüketicinin bulunduu bir tesiste her tüketicinin ayrı ayrı kondansatörlerle donatılacaı yerde bunların ortak bir kompanzasyon tesisi tarafından beslenmesi daha pratik ve ekonomik sonuçlar verir. Merkezi kompanzasyon : Grup kompanzasyonun bir kademe daha geniletilmesiyle merkezi kompanzasyon elde edilir. Projelendirilmesi ve hesaplamaları kolaydır. Bir tesisin hangi çeit kompanzasyonla donatılması gerektii iletmenin muhtelif zamanlarda alınmı yükleme erilerine göre seçilmelidir. 5.HARMONKLERN KOMPANZASYON TESSLERNDEK ETKLER Elektrik tesislerinde akımın ve gerilimin 5O Hz lik tam sinüs eklinde olması istenir. Fakat bazı yan etkiler ve bozucu olaylar yüzünden elektriksel büyüklüklerin ekli bozulur ve harmonik ihtiva ederler. Bu yüzden çeitli harmonik frekanslarında rezonans artı daha kolay gerçekleir. Bunların önlenmesinde temel frekans rezonanstaki kadar deildir. Ancak baka frekans bölgelerine girmeden, devre sabitlerinde

küçük deiiklikler yapmak artı ile belirli harmonik rezonansından kaçılır veya filtreler kullanılarak harmonikler engellenebilir. Arızasız bir iletmede harmonikler çeitli sebeplerle ortaya çıkar. Bunların baında manyetik ve elektrik devrelerindeki lineersizlik bata gelir. Bunun sonucunda da akımın ve gerilimin s inusoidal dalga ekli bozulur. Harmoniklerin balıca kaynakları generatörler, transformatörler, tristörler ve arkla çalıan iletme cihazlarıdır. Harmoniklerin elektrik tesisi üzerinde çeitli zararları vardır. Bunların balıcaları; generatör ve ebeke gerilimin bozulması, gerilim düümünün artması, izolasyonun delinmesi, koruma rölelerinde hatalı ölçmedir. 6.GÜÇ FAKTÖRÜNÜN DÜZELTLMES Hem elektrik hem de kompanzasyon projeleri yapılırken sistemin toplam gücünün belirlenmesi gerekir ve bu güce Kurulu Güç denir. Fakat sisteme balı olan bütün tüketiciler aynı anda çalımazlar. Aynı anda çalıması muhtemel olan tüketicilerin sistemden çekecei güce ise Talep Gücü denir. Talep edilen gücün kurulu güce oranı ise Ezamanlılık (talep) faktörünü verir. Yani e zamanlılık faktörü gücün yüzde kaçının aynı anda sistemden çekilebileceini gösterir. Ef = Talep Gücü Kurulu Güç Elektrik ve dolayısıyla kompanzasyon projeleri ezamanlılık faktörü göz önüne alınarak yapılır. Hesaplar yapılırken, e zamanlılık faktörü yardımıyla bulunan talep gücü dikkate alınır. Eer kurulu güç dikkate alınsaydı kullanacaımız iletkenlerin çapları ve malzemelerin kapasiteleri artacak benzer ekilde transformatörün boyutu da artacak dolayısıyla maliyet artacaktır. Tesisin reaktif güç ihtiyacı karılanırken aynı zamanda güç trafosunun da reaktif güç ihtiyacı karılanmalıdır. Harmoniklerin bulunmadıı ve ebekeden P aktif gücün çekildii bir iletmede güç faktörünün Cosϕ 1 den Cosϕ 2 ye yükseltilmesi için gerekli kondansatör gücü iki prensibe göre hesaplanır. ebekeden görünür güç (S) sabit tutularak kompanzasyondan sonraki P2 aktif gücünün daha büyük bir deer alması salanır. (ekil2), yada P aktif gücü sabit tutularak, çekilen görünür güç S2 gibi daha küçük bir deere indirgenir. (ekil 3) [4] lk yönteme göre; P P S S 1

ekil 2. S görünür gücün sabit olması durumunda fazör diyagramı. Bu durumda kompanzasyondan önce ebekeden çekilen aktif ve reaktif güç ifadeleri; P1=S1 Cosϕ 1 (8) Q1=S1 Sinϕ 1=P1 Tanϕ 1 (9) Kompanzasyondan sonra S1 görünür gücü sabit tutulacaından aktif güç; P2=S1Cosϕ 2 deerini alacaktır. Bu durumda kompanzasyondan sonraki reaktif güç Q = S 2 2 1 - P 2 2 (10) olur. Gerekli kondansatör gücü de; QC=S1 (Sinϕ 1 Sinϕ 2) (11) Bu durumda aktif güçteki artma ise; P2 P1=S1 (Cosϕ 2-Cosϕ 1) (12) kadar olacaktır. Dier yöntem ise aktif gücün sabit olmasıdır. Q Q Q P S S 1 ekil 3. P aktif gücünün sabit olması durumunda fazör diyagramı. ebekeden çekilen aktif ve reaktif güç ifadeleri, kompanzasyondan önce; P1=S1 Cosϕ 1 (13) Q1=S1 Sinϕ 1=P1 Tanϕ 1 (14) kompanzasyondan sonra P=S2 Cosϕ 2 (15) Q2= S2 Sinϕ =P Tanϕ 2 (16) formülleri ile hesaplanabilir. Bu durumda gerekli kondansatör gücü Qc=Q2-Q1=P (Tanϕ 1-Tanϕ 2) (17) ifadesi yazılır. Görünür güçteki azalma ise öyle ifade edilebilir. S1 S2 = P( 1/Cosϕ 1 1/Cosϕ 2) (18)

Birinci yöntemle düzeltme yapılacak olursa, yükün ebekeden çekecei görünür güç azalacaktır. kinci yöntemde ise, yükün ebekeden çektii aktif güç artacaktır. Ancak her iki yolla yapılan güç katsayısını düzeltme ileminde daima yükün reaktif gücü azalacak ve faz açısı küçülecektir. [5] Gerekli kompanzasyon gücü aktif ve reaktif deerler biliniyorsa QC = Aq Ap. Tanϕ 2 / t (19) formülü yardımıyla hesaplanır. Burada; Aq= Reaktif Enerji (VARh) Ap= Aktif enerji (Wh) t= letme süresi (s) Bir tesisin kompanzasyon hesabı yapılırken reaktif güç çeken tüketiciler, sistemden çektii aktif güçler ve reaktif güçler ayrı ayrı hesaplanıp toplanır. Tanϕ 1 = QT / PT (20) formülünden faydalanılarak tesisin ilk güç faktörü (Cosϕ 1) hesaplanabilir. Eer kurulu güçleri aynı olan birden fazla tesis varsa bunlardan sadece birisinin, reaktif güç çeken almaçların, sistemden çektii aktif güçler toplanıp tesis sayısı ve e zamanlı katsayısıyla çarpılıp toplam aktif güç ve reaktif güçler hesaplanır. Tesisin kurulu gücünün, e zamanlılık faktörü ve arzu edilen Cosϕ deeri ile çarpılmasıyla trafo gücü bulunur. S=Pk x Ef x Cosϕ (21) Güç trafosu bota çalıırken, belirli bir reaktif güce ihtiyaç duyar. Trafonun ne kadar bir reaktif güce ihtiyaç olduu hesaplanmalıdır.bu hesaplar için trafonun katalog deerlerinden faydalanılır. Trafonun katalog deerleri; Görünür gücü (S) Bota çalıma gücü (PB) Trafo gerilimi (UN) Bota akım(ie/ip) Kısa devre gerilimi (UKD) lk önce PB 1 H = ve 1 P = 3*UN S 3*UN

formüllerinden demir kayıpları (IH) ve trafo akımı (IP) bulunur. Daha sonra trafonun bota akımın deerinden (IE/)IP), faydalanarak uyartım akımı (IE) bulunur. Trafonun bota çalıma güç faktörü, Cosϕ 1 = 1H / 1E (22) formülünden bulunur. Cosϕ 2 istenilen güç faktörü olmak üzere Qc=PB (Tanϕ 1 Tanϕ 2) (24) Formülünden, güç trafosunun bota iken çekecei reaktif enerjiyi karılayacak olan kondansatörün kapasitesi hesaplanabilir. Tesisin kompanzasyonu için gerekli kondansatör gücünü hesaplamadan önce sistemde oluabilecek harmoniklerden korunmak için tesis edebileceimiz maksimum kondansatör gücü hesaplanırsa, burada tehlikeli sayılabilecek (5. 7. 11 ve 13) harmoniklerin olumaması için tesis edilecek kondansatör kapasitesinin : QC < Sx100 / n 2 xu KD formülü ile hesaplanan deerden daha küçük olması gerekir. Formülde harmonik numarası (n) deitirilerek maksimum kondansatör kapasitesi bulunabilir. 7. ÖRNEK BR KOMPANZASYON TESSNN YAPILMASI: 2 katlı, 35 konuttan oluan bir sitenin güç faktörünün iyiletirilmesi amacıyla bir kompanzasyon tesisi yapılmıtır. lk olarak hedeflenen güç faktörü de hesaba katılarak trafo seçimi yapıldı. Bir binanı kurulu aktif gücü 10.360 kw dır. 35 binanın toplam aktif gücü ise; P=10.360* 35= 362.6 kw dır. Ancak iç tesisat yönetmeliine göre trafo gücü hesaplanırken, tesisin e zamanlılık faktörü de göz önüne alınmalıdır. Tesisin ezamanlılık faktörü 0.24 alınacak olursa binalar için gerekli olan aktif güç; P=10.360*35.0.24=87.024 kw Tüm sitenin aktif güç ihtiyacı; Binalar 87.024 kw Dı aydınlatma..4.976 kw Binaların su pompası.3 kw Olmak üzere toplam; P=95 kw Buradan gerekli olan, görünür trafo gücü, 0.95 de tutulması hedeflenen güç faktörü de göz önünde tutularak, P=S.Cosϕ den S = P / Cosϕ = 95 / 0.95 = 100 kva bulunur.

Sonuç olarak 100kVA lık bir güç trafosu bu tesis için uygundur. Trafonun katalog deerleri:[5] Görünür gücü.(s)=100 kva Bota çalıma gücü (PB) Trafo gerilimi (UN)=34.5 kv Bota akım.(ie/ip)=%2.27 Kısa devre gerilimi..(ukd)=% 4.5 Demir kayıpları akımı..(ih) Uyartım akımı (IE) Demir kayıpları akımı(ih); PB 1 H = = 0.006359 3xUN S 1 P = = 1.673 3xUN IE = 0.037977 Cosϕ 1 = IH / IE = 0.137443 ϕ 1=80.36O bulunur. Cosϕ 2=0.95 e kompanze edileceine göre ϕ 2=18.19 dir. bulduumuz bu deerleri; QC=PB (Tanϕ 1-Tanϕ 2) = 380(5.887-0.3286)=2.112 kvar bulunur. Norm üst kondansatör kapasitesi olarak 3 alınabilir. Kompanzasyon için gerekli olan kondansatör gücünü hesaplamadan önce sistemde oluabilecek harmoniklerden korunmak için tesisi edilecek maksimum kondansatör gücü hesaplanırsa; tehlikeli sayılabilecek (5,7,11,13) harmoniklerinin olumaması için tesis edilecek toplam kondansatör Kapasitesinin QC< Sx100 / n 2 xukd ile hesaplanan deerden daha küçük olması gerekir. 5. harmonik için; QC5 < 100x100 / 5 2 x4.5 QC5 < 88.88 kvar QC7 < 100x100 / 7 2 x 4.5 QC7 < 45.35 kvar

olursa 5. ve 7. harmonikler olumaz. Dolayısıyla tesis edilecek toplam kondansatör kapasitesinin 45.35 den küçük olması gerekir. Transformatöre, botaki kompanzasyon için ilave edilen 3 kvar lık kapasite düünüldüünde, 45.35-3=42.35 kvar dır. Tehlikeli harmonikler olumaması için, tesisi edilmesi gereken maksimum kondansatör kapasitesi olan bu deer aılmamalıdır. ki katlı binanın elektrik tesisat projesinin kolon emasından faydalanılarak, binalar için gerekli olan reaktif güç hesaplanırsa; Tablo1. Bir dairenin her bir linyesine balı tüketicilerin ebekeden çektikleri güçler. Tablo Linye P(W) Cosϕ 1. Kat 1 nolu linyenin 320 0.5 2 nolu linyenin 140 0.5 3 nolu linyenin 150 0.4 4 nolu linyenin 480 1 2. Kat 1 nolu linyenin 320 0.5 2 nolu linyenin 140 0.5 3 nolu linyenin 150 0.4 4 nolu linyenin 480 1 Rezistif yük karakterinde olan (Cos ϕ 1=1) almaçlar ayrı tutulacak olursa, yapılan toplamada; 300 W lık yükün Cos ϕ 1=0.40 920 W lık yükün Cos ϕ 1=0.50 olduu görülür. Bir binanın ortalama ilk güç faktörü deerleri; Tablo 2. Bir binaya ait reaktif güç deerleri P(W) Cosϕ1 ϕ 1 Tanϕ1 Q1 (Var) 320 0.40 66.42 o 2.29 732.8 920 0.5 60 o 1.73 1591.6 P 1 = 1240 Q T=2324.4 tanϕ 1 = QT / PT = 1.8745 ϕ 1 = 61.92 o Cos ϕ 1 = 0.470

olduu görülür. Bütün binaların otomatik kompanzasyon hesabında kullanılacak (rezistif yükler hariç) aktif gücü ezamanlılık faktörü ile; 1240x35x0.24=10.416 kw olacaktır. Tüm sitenin, ortalama ilk güç faktörü hesabı yapılırken 4976 W lık dı aydınlatmayı ve 3000 W lık su pompası dikkate alındıında tüm sitenin ilk güç faktörü; Tablo 3. Tüm siteye ait reaktif güç deerleri P(W) Cosϕ1 ϕ 1 Tanϕ1 Q1 (Var) 10416 0.4706 61.92 o 1.874 19519.584 4976 0.45 63.25 o 1.98 9852.48 5000 0.65 49.45 o 1.169 5845 P 1 = 20392 Q T=35217 06 tanϕ 1 = QT / PT = 1.727 ϕ T = 59.927 o Coshϕ 1 = 0.5010947 Cos ϕ T2 yi 0.95 e yükseltmek için gerekli kondansatör gücü; QC = PT (Tanϕ 1 Tanϕ 2) = 20.392(1.727 0.3286) = 28.516 kvar olup toplam 30 kvar lık otomatik kompanzasyon yapılabilir. Otomatik kompanzasyon hesapları yapılmadan önce, tehlikeli harmonikler olumaması için, tesis edilmesi gereken maksimum kondansatör kapasitesi 42.35 kvar olarak hesaplanmıtı, görüldüü üzere bu deer aılmamıtır. 8. SONUÇ Elektrik tesislerine kompanzasyon yapılarak güç faktörünün iyiletirilmesi, alıcılar için gerekli olan aktif ve reaktif enerjinin en iyi ekilde sunulması teknik ve ekonomik bir zorunluluk halini almıtır.

Ülkemizin içinde bulunduu eneri sıkıntısı, kompanzasyon tesisleri yapılarak az da olsa aılabilir. Kompanzasyon yapılarak enerji ebekesindeki kayıpların %25 lerden %10 lara düecektir. Yapılan kompanzasyon çalımalarının uzun vadede faydalı olabilmesi içi periyodik olarak bakım ve kontrollerinin yapılması gerekmektedir. Kompanzasyon projeleri gerçekletirilirken daha küçük boyutlu kondansatörler seçilmesi, yarı iletkenler ve güç elektronii elemanlarının kullanılması daha faydalı olacaktır. KAYNAKÇA [1]S.R.Barrold, B:K.Patel A thyristor reactive power compensatör for fast-varying industrial loads Int.J.Electronics, vol.51, no.6, pp.763-767,1981 [2]M.E.Güven, 1. Çaokun, Elektroteknik-3, Ankara. 1982 [3]T.J.Miller, Reactive poweer control in electric company corparate research and development center schenectandy, Newyork, John Willey and Sons.1982