Kompanzasyon Nedir?

Elektrikle çalışan bütün alıcıların akımı ile gerilimi arasında mutlaka bir faz farkı vardır. Akım ile gerilim arasındaki faz farkı cihazın çalışması için gereklidir.

Kompanzasyon, akım ile gerilim arasındaki açının sıfıra yaklaştırılması işlemidir. Her alıcının akımı ile gerilimi arasındaki faz farkı farklıdır. İşte hedef bu faz farklarının sıfıra indirgenmesidir.

Direnç bazlı devrelerde 0 olan faz farkı, KAPASİTİF devrelerde akım, voltajdan fazı ilerde olacak şekilde, ENDÜKTİF devrelerde ise akım geride olacak şekilde değişir.

Faz farkının oluşması, reaktif güç oluşması demektir.

Bir sistemin GÖRÜNÜR GÜCÜ (S) (Sanal) Güç (VA) değişmez, ancak faz farkına bağlı olarak Görünür Gücün bileşenleri olan AKTİF GÜÇ (Watt) (P) ve REAKTİF GÜÇ (VAR) (Q)değişir.

Cos? (Aktif Güç Çarpanı) ile görünen gücün çarpımı bize aktif gücü verir. Bu nedenle Cos? değerine "Aktif Güç Çarpanı" da denir ve değeri 1 olması gerekmektedir. Değeri 1 olduğunda Aktif güç görünür güce eşittir ve maksimum iş verimi alınır.

Devrede işi aktif bileşen yapar, reaktif bileşen her döngüde şebekeden çekilir ve döngü bitmeden geri şebekeye verilir. Saf resistif devrede faz farkı olmaz ve aktif güç maksimum değerini alır, reaktif güç yoktur.

Voltaj ile akım arasında, idealde faz farkı olmaz. Endüktif ya da Kapasitif yüklerin oluşturduğu etki neticesinde, akım sinyalinin, voltaj sinyaline göre maksimum ±90 derecelik fazı kayar. Ancak ENDÜKTİF ve KAPASİTİF devrelerde faz farkına göre REAKTİF GÜÇ oluşur.

Teknik olarak, Voltaj ile akım arasında idealde FAZ farkı olmaz. İndüktif yada Kapastif yüklerin oluşturduğu etki neticesinde, akım sinyalinin voltaj sinyaline göre (+) (-) 90 derecelik fazı kayar .İndüktif yada Kapastif etki neticesinde oluşan Voltaj ve Akım sinyali arasındaki faz kaymasını düzelterek, ideale yakın (0 derecede) sabit tutmaya yarayan işleme KOMPANZASYON denir.

Elektrik tesisinde yükler bobinli yani sargılı ( elektrik motoru, balast, trafo vs.) yüklerden oluşuyorsa mıknatıslanma etkisi ile indüktif reaktif yük oluşmasına sebebiyet vermektedir. İndüktif Reaktif yük de akımın Sinüsoidal dalga boyunu bozarak elektriğin verimli kullanılmasını engellemektedir, Bu sorunu ortadan kaldırmak için yapılan işleme KOMPANZASYON denir.

Bir bardak Susurluk Köpüklü Ayran düşünelim, ayran bardağa ilk konduğu anda köpürür, bardağın takriben %70 ayran % 30 köpük olan bir bardak ayran almış oluruz. İşletmeye %70 ayran %30 köpük olan ücreti öderiz. Kompanzasyon panosu yapılmayan işletme & tesisleri de aynı şekilde düşünmemiz mümkündür, amaç bardaktaki köpük oranını (0) yaklaştırmaktır.

Uygulamada fabrikalar, elektrik makineleri, iş makineleri ve motorlar endüktif çalıştıklarından bağlandıkları şebekeye reaktif güç verirler. Verilen reaktif güç aktif gücün dolayısıyla verimin oldukça düşmesine neden olur.

İşte verimin artması ve şebekenin reaktif güçten kötü etkilenmemesi için ENDÜKTİF sistemin girişine bir kompanzasyon kondansatörü bağlanır ve devrede üretilen reaktif güç şebekeye verilmeden kondansatörlerde depolanır. Motor devreye girerken de bu kondansatörler depoladıkları reaktif gücü motorlara geri verirler. Dolayısıyla şebeke sistemi saf resistif bir sisteme yakın olarak görür ve şebekeyle sistem arasında reaktif güç alışverişi olmaz.

Şebekeden REAKTİF GÜÇ tüketimine elektrik kurumları tarafından sınır getirilmiştir.

Bu karara göre Türkiye'de kompanzasyon panosu yapma ve işletme zorunluluğundaki bu okul/kurumların,

Fatura üzerindeki Sözleşme Gücü 9 KVA ve üzeri olan okul/kurumlar) harcadıkları,

ENDÜKTİF ENERJİ, aktif enerjinin en fazla %33'ü ;

KAPASİTİF ENERJİ de aktif enerjinin en fazla %20'i kadar olabilir.

Aksi halde işletme ceza faturası ödemek ile yükümlüdür.

Fatura üzerindeki Sözleşme Gücü 50 KVA ve üzeri olan okul/kurumlar) harcadıkları,

ENDÜKTİF ENERJİ, aktif enerjinin en fazla %20'i ;

KAPASİTİF ENERJİ de aktif enerjinin en fazla %15'i kadar olabilir.

Aksi halde okul/kurum ceza faturası ödemek ile yükümlüdür.

Bu sınırlar geçildiği takdirde tüm reaktif harcama ücretlendirilir ve faturaya yansıtılır. Evlerimizde kullandığımız aletler içerisinde mekanik balastlı floresan lambalar, çamaşır makinaları, buzdolabı ve inverter harici klimalar endüktif devreye sahiptir ve reaktif güç çekerler ancak eğer kompanze edilmişlerse bu harcama şebekeden olmaz.

Ayrıca konutlarda kullanılan sayaçlar kilovat cinsinden yazdığı için, konutlarda reaktif güç harcaması için bir önlem alınmasına gerek duyulmamaktadır. Bazı uzmanlar göre yukarıda açıklanan nedenlerden ötürü evlerde herhangi bir cihaz yardımıyla parasal açıdan elektrik tasarrufu sağlamak mümkün değildir.

Türkiye'de şebeke taşıma kapasitesini arttırmasından ve enerjinin israfını önlemesinden dolayı ülke ekonomisi için vazgeçilmezdir ve Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu'ndan kurul kararı olarak en son alınan karar, Karar No:284/2 Karar Tarihi: 8/1/2004 olarak zorunlu tutulmuştur.

Sanayileşmenin ana girdilerinden başta geleni elektrik enerjisidir. Elektrik enerjisinin kullanıma;

• Kaliteli
• Sürekli
• Yeterli
• Ucuz olarak sunulması esastır

Güç sistemlerinde işletmeyi kolaylaştırmak, verimliliği arttırmak ve enerji tutumluluğunu sağlamanın en etkin önlemlerinden biriniReaktif Güç Kompanzasyonu oluşturmaktadır.

Reaktif güçler kompanze edilmez ise,

• Şebekede güç kayıplarına neden olur,
• Üretim ve dağıtım sisteminin kapasitesini azaltır,
• Gerilim düşmesinin, taşınan gücü sınırladığı dağıtım hatlarında, enerji taşıma kapasitesinin düşmesine neden olur.

Bu nedenle, aşırı yüklenmeler ve gerilim düşmelerinin önlenmesi, şebekeden en verimli şekilde faydalanılabilmesi için, reaktif yüklerin oluştukları noktada kompanze edilmesi ve giderilmesi zorunludur.

Bu neden ile kompanzasyon panosu kurmak ile yükümlü aboneler, Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu kararı ile belirtilmiş sınırlar içerisinde kompanze edilmiş şekilde elektrik tüketmek zorundadırlar. Aksi durumda aboneler, ceza ödemek ile yükümlüdür.

Bir işletmenin Güç katsayısını (Cos ?) düzeltmek için, gerekli cihaz, Kontaktörlerin, elektrik sigortalarının kondansatör, kontaktör, Endüktif yük reaktörü, Endüktif yük sürücüsü (SVC) ve Reaktif Güç Kontrol Rölesi vb. ölçü aletlerinin üzerinde yer aldığı panoya denir.

Bir işletmede bulunan Endüktif yükler (Floresan lamba Balastları, transformatörler, elektrik motorları vb.) Reaktif güç çekerler. Reaktif gücün reaktif güce ihtiyaç duyulan noktaya en yakın yerde üretilmesinde, elektrik sisteminin en iyi koşullarda çalıştırılması için büyük yararı vardır.

Kompanzasyon panosunun montajı genel olarak ana dağıtım panolarıyla beraber yapılır. Kompanzasyon panolarının montajı dâhili ve harici olarak iki şekilde yapılır.

Dâhili olanlar; montajı Ana dağıtım panolarıyla birlikte yapılanlardır.

Harici olanlar ise Ana dağıtım panolarından ayrı bir yerde tesis edilen panolardır.

Kompanzasyonun en temel elemanlarındandır. Reaktif güç kontrol rölesi otomatik olarak ayarlanan güç kat sayısına ulaşmak için kondansatörleri devreye alıp çıkartma görevini yapan elektronik cihazdır. Sistemde bulunan gerilim ile çekilen akımın faz farkını algılayarak, çıkış röle gurubu aracılığı ile kondansatörleri veya şönt reaktörleri kumanda eder. Bir yandan da değişen güç katsayısını ölçerek döngüsel kontrol yapar.

Şönt Reaktörler Endüktif etki meydana getiren cihazlardır. Bu sebeple ?Endüktif yük Reaktörü? olarak da adlandırılır. Şönt Reaktörler Kapasitif reaktif enerjinin yüksek olduğu sistemlerde dengeleme (kompanze) yapmak amacı ile kullanılırlar.

Statik VAr Kompanzasyon (SVC) Sistemleri, içerisinde statik, diğer bir deyişle yarıiletken anahtarlama elemanları barındıran kompanzasyon sistemleridir.

SVC sistemleri, reaktif güç talebinin hızlı değiştiği ve genelde yük dengesizliği ile harmoniklerin olduğu sistemlerde; gerilim regülasyonunun sağlanması, akım ve gerilim harmoniklerinin filtrelenmesi, güç faktörünün yükseltilmesi, yük dengelenmesi ve fliker kompanzasyonunda kullanılmaktadırlar.

Smart SVC sistemi, kondansatör kademeleri ile yapılan klasik kompanzasyon sistemlerinin, Kapasitif karakteristikli yüklerin ve hızlı değişen reaktif yüklerin yaygınlaştığı günümüz işletmelerine tam cevap verememesi üzerine geliştirilmiş yeni bir sistemdir.

Sistem; hem kondansatörleri hem de Şönt reaktörlerini devreye alabilen Smart SCV röle, Şönt reaktörleri ve bu Şönt reaktörlerini devreye alan tristörlü sürücüden oluşmaktadır. Smart SVC röle, tristör kontrollü sürücü üzerinden Şönt reaktörlerini istenen değerde devreye alabilmektedir. Bu sayede Smart SVC, klasik rölelere göre çok daha hızlı ve tam olarak cevap üretebilmektedir.

Kontaktör, bobinine enerji verilmesiyle açık kontakları kapatan, kapalı kontakları açan, uzaktan kontrol edilmeye imkân veren elektromanyetik anahtarlardır. Kompanzasyon Kontaktörleri, kondansatör gruplarının anahtarlanması için özel olarak tasarlanmıştır. Bu kontaktörlerde kondansatörlerin oluşturduğu kısa süreli yüksek frekanslı akımın etkilerini yok etmek için şok bobini kullanılır.

Devreden geçen akım belli bir değerin üzerine çıktığı durumlarda geçen akım, işletme açısından tehlikelidir. Elektrik devresini kendiliğinden açan bir elemana ihtiyaç vardır. Elektrik sigortası, devreden geçen akımın belli bir değerin üstüne çıkmasını engelleyerek devre elemanlarının ve devreye bağlı alıcıların zarar görmemesini, meydana gelebilecek kaza ve arızalara karşı koruma sağlayan açma elemanlarıdır.

Kondansatör elektrik ve elektroniğin vazgeçilmez elemanlarından birisi olmakla birlikte, kompanzasyon panolarının en önemli parçalarından biridir.

Kondansatör, iki iletken plaka arasına yalıtkan malzemenin yerleştirilmesi ile elde edilen ve elektrik enerjisini depo edebilen devre elemanıdır.

Kompanzasyon panolarında kullanılan kondansatörlerin görevi ?Güç Katsayısının Düzeltilmesi? işlemidir. Elektrik tesislerinde, alternatif akımla çalışan elektrik motorları, aydınlatma sistemleri gibi kuvvet devreleri vardır. Aydınlatma devrelerinde, akkor telli lambalar direnç özelliği gösterirler. Floresan lambaları, içindeki balasttan dolayı Endüktif özellik gösterirler. Elektrik makinaları, bobinden dolayı Endüktif özellik gösterirler. Böylece bunların kullanıldığı yerlerde akım, gerilimden geride olur. Bu devreler Endüktif özellik gösterdiklerinden dolayı aktif gücün yanında reaktif (kör) güç de çekerler. Herhangi bir işe yaramayan bu kör gücü küçülterek, güç katsayısını 1?e doğru yükseltilmesine ?Güç katsayısının düzeltilmesi? denir.