Kompanzasyon Nedir? Kompanzasyonun Çeşitleri ve Faydaları Nelerdir?

Kompanzasyon, var olan enerjinin kalitesini artırarak en ekonomik şekilde kullanıcıya ulaştırılması yönünde yapılan bir çalışmadır. Elektrik enerjisinde; üretildiği santrallerden, tüketildiği merkeze gelinceye kadar çeşitli elektrik kayıpları meydana gelir. Bu kayıpların en aza indirip maksimum seviyede elektrik enerjisinden yararlanmak için yapılan işlemlerden bir tanesi de kompanzasyon işlemidir. İndüktif ve kapasitif etki neticesinde oluşan voltaj ve akım arasındaki faz kaymasını sıfıra yakın tutma şeklinde tanımlanabilir.

Cihazların çekmiş olduğu reaktif enerjinin tüketiciye en yakın noktalardan verilmesini sağlamayı amaçlayan sistem, bu şekilde şebeke gereksiz meşgul edilmemiş ve o şebeke kapasitesinin daha verimli kullanması sağlamış olacak.

Kompanzasyon Nasıl Yapılır?

Akım trafosu

Sigorta

Kontaktör, Tristör

Kondansatör

Şönt reaktör

Reaktif Röle temel elemanları ile yapılan kompanzasyon işlemi şöyle gerçekleşir:

Güç kat sayısını düzeltmekle reaktif güç, dolayısıyla akımın reaktif (Ir) bileşeni küçültülür. Böylece devre akımı (I2) küçültülerek aynı iş daha küçük akımla yapılır. Bu sırada, aktif akımın (Ia) bileşeninde ve aktif güçte herhangi bir değişiklik olmaz. Ir (reaktif akım) kompanzasyon işleminden önce daha fazladır, kompanzasyondan sonra (Ir) akım daha da küçülür. Kompanzasyon öncesi devre akımı (I1)’nın kompanzasyon işleminden sonra (I2) olarak daha küçüldüğü görülür.

Yükler endüktif özellikte olduğu için reaktif güç de endüktif özelliktedir. Bu endüktif reaktif güç, zıt etkiye sahip olan kapasitif reaktif güç çekilerek küçültülür. Kapasitif reaktif güç çeken elemanlardan bir tanesi de kondansatör olduğundan, kompanzasyon işleminde genellikle kondansatör kullanılır.

Kondansatörler yükün etkilenmemesi için devreye paralel olacak şekilde bağlanır. Gerekli kondansatör değerinin belirlenebilmesi endüktif yük aktif gücü ve güç katsayısı hesaplamasıyla elde edilir. Elektrik sistemlerinde kullanılmakta olan kondansatörler birer reaktif güç üreticisidirler ve endüktif alıcıların ihtiyacı olan reaktif gücü üretir.

Kompazasyonun Faydaları Nelerdir?

Kompanzasyonun Sisteme Faydaları:

Şebekedeki güç kayıpları azalacak

Hattan daha fazla aktif enerji iletileceğinden üretim, iletim ve dağıtım sistemlerinin taşıma kapasitesi artar ve buna bağlı olarak verim daha da yüksek olur.

Gerilim düşümü nedeniyle sınırlı enerjinin taşındığı hatlarda enerji taşıma kapasitesi daha da artar.

Isı kayıpları azalacak

Elektrik Üreticisi Yönünden Faydaları:

İletkenler daha az akım taşıyacağından ince kesitte olacak şekilde seçilir.

Aynı hattan daha fazla aktif enerji iletileceğinden üretim, iletim ve dağıtım tesislerinde kapasite — verim daha da yükselir.

Enerjinin üretim ve satış maliyeti azalır.

Alternatör ve transformatörlerin gücü daha küçük tutulur.

Dağıtım hatlarında kayıplar ve gerilim düşümü azalır.

Elektrik Tüketici Yönünden Faydaları:

İletkenler daha ince kesitte seçilir.

Besleme transformatörü, kumanda, kontrol ve koruma elemanları daha küçük değerlere sahip olan çeşitlerden seçilir.

Besleme transformatörünün ve tesisin kapasitesi ile verimi daha da yükselir.

Kayıplar ve gerilim düşümü azalır.

Şebekeden daha az reaktif enerji çekilir.

Harcanan enerji azalacağından enerji ücreti de azalır.

Kompanzasyon Neden Yapılır?

Şebekelerde herhangi bir sebepten dolayı kompanzasyon yapılmaması halinde kayıplar oluşur, iletim hatları ve kablolar çok daha fazla akım çeker. Bundan ötürü de büyük gerilim düşümleri sürekli hale gelebilir. Enerji taşıma kapasitesi düşüş gösterir.

Tesis ve işletmelerde reaktif güç harcaması fazlaysa güç katsayısı (Cos φ) düşer ve tesis nominal kapasitesinin altında çalışır; gerilim düşümü ve kayıplar artar.

Reaktif Güç değerinin Aktif Güç değerinden yüksek olmasının sebep olduğu başlıca sorunları şöyle sıralayabiliriz:

Transformatörlerin ısınması.

İşletme ömürlerinin azalması.

Trafo ve jeneratörlerin tam kapasite kullanılması, yeni yüklerin eklenemez oluşu.

Gerilimin düşmesi.

Kablolarda ısınma

Reaktif ceza

Aşağıdaki durumlara sahip kişi ve işletmeler kompanzasyon işlemi ile ilgili yükümlülük taşımaktadırlar:

*Kurulu enerji gücün 250 KVA ve üzerinde olan elektrik tesislerinde kompanzasyon sistemi işlemi yapılması zorunludur.
*Üç fazlı sanayi tüketicilerinin, kompanzasyon tesislerinin de proje kapsamına almaları gerekmektedir.
*Tüketicilerin kendi kompanzasyon tesislerini kurması durumunda, transformatörlerde sadece sabit kondansatör gurubunun bulundurulması yeterlidir.
*Kompanzasyon yönetmeliklere uygun yapılmalıdır.

Kompanzasyon Çeşitleri Nelerdir?

1-Bireysel Kompanzasyon:

Bireysel kompanzasyonda reaktif güç kaynağı olan motor, lamba veya transformatör gibi alıcıya paralel bağlı belli güçte kondansatör bağlanarak alıcı tekil kompanze edilir. Kondansatör alıcı ile beraber devreye girip çıktığından kondansatörü devreye almak için ayrı bir kontrol sistemine gerek yoktur. Büyük güçlü motor ve balastlı fluoresan armatürlerde kullanılır.

2-Grup Kompanzasyonu:

Aynı kontaktör veya şalter üzerinden devreye girip çıkan yük gruplarının kompanzasyonu yapmak için kullanılır.

3-Merkezi Kompanzasyon:

Devredeki yüklere ve cinsine göre kompanzasyon gücünü ayarlayabilen bir sistemdir.

İşletmeler içinde en çok tercih edilen kompanzasyon çeşididir. İşletmelerde hiçbir zaman yükler aynı anda devreye girip aynı zamanda aynı güçleri tüketemeyeceği için genelde reaktif güç kompanzasyonu bireysel ve grup kompanzasyon ile sağlanamaz. Alt kademelere kadar inip tek tek veya grup halinde kompanzasyom yapmaktansa tek merkezden kompanzasyon gerek kontrolü gerekse sistem kalitesi için en uygun yöntemdir

Bunlar dışında kompanzasyon işlemi aşağıdaki gibi de isimlendirilebilmektedir:

1-Şönt Rekatörlü Kompanzasyon:

Kapasitif yüklerin bulunduğu işletmelerde (UPS, Led aydınlatma) yapılan kompanzasyondur. Reaktif Güç Kontrol Rölesi, kondansatör ve Şönt Reaktör kullanılarak yapılan bir metodudur.

2-Statik Kontaktörlü Kompanzasyon:

Hızlı devreye girip çıkan yükler bazı klasik kontaktörler ile verimli kompanze edilemez.

Bu tip işletmelerde statik kontaktör kullanılır

20 milisaniye (ms) tepki süresi

Düşük işletme maliyeti

Yüksek yatırım maliyeti

3-Sürücülü Kompanzasyon:

Kaynak makinesi, ark ocağı, punto makinesi gibi yüklerin çok hızlı değiştiği işletmeler için tasarlanmıştır. Bununla birlikte, dengesiz yüklerin olduğu işletmelerin kompanzasyon uygulaması için de kullanılır.

Bu uygulamada sürücü bağlı olan şönt reaktörü, sistemin kapasitif yük durumuna göre çok küçük parçalara bölerek devreye alır.

4-Orta Gerilim Referanslı Kompanzasyon:

Sanayileşmenin yoğun olduğu sanayi bölgelerinde Kompanzasyon Panosu ve sezonluk işletmelerin bulunduğu bölgelerde Trafo kayıplarının önemi artmakta olduğu için OG kompanzasyon kullanımı çoğalmaktadır.

Akım bilgisini OG trafosunun Primer ucundan, gerilim bilgisini ise sekonder den almaktadır.

5-Harmonik Filtreli Kompanzasyon:

Harmoniklerin yüksek olduğu işletmelerde harmonik filtreli kompanzasyon sistemi dizayn edilir.

Kompazasyon Sistemleri Çeşitleri:

1-Klasik (Kontaktörlü) Kompanzasyon:

Klasik (Kontaktörlü) kompanzasyon sistemi kurulumu yapılırken kontaktörler, kondansatörler, reaktif güç kontrol rölesi ve sigorta kullanılır. Reaktif güç kontrol rölesi akım trafosundan aldığı bilgileri göre cos φ değerini hesaplayarak kullanılan kontaktörlerin açmasını veya kapamasını sağlar. Bu sayede kondansatörler devreye alınıp çıkarılmış olur.

2- Dinamik (Tristör Ateşlemeli) Kompanzasyon:

Bu sistemlerin tristörlü ve triyaklı olmak üzeri 2 ayrı türü vardır. Triyaklar 25A i aşmayan monofaze enerji yükleri için kullanılırlar. Tristörler ise aşırı yükleri olan işletmelerde kullanılırlar. A1, A2 ve Gate uçlarına sahiptir.