Yasal Uyarılar’ 
Telif Hakkı ‘UYAR VE KALDIR’
Kompanzasyon işletmelerde bulunan motorlu ve balastlı ürünlerin çalışması için ihtiyaç duyduğu reaktif enerjinin karşılanmasını sağlayan sistematik işletilen bir elektrik panosudur.
Elektrik enerjisinin etkin ve verimli bir şekilde kullanılabilmesi için gerilim ve akım arasında bulanan faz açısının sıfıra yakın olması gerekir. Ancak işletmelerde bulunan endüktif ve kapasitif yükler gerilim ve akım arasındaki faz açısının büyümesine sebep olur.
Kompanzasyon Nedir? Basit Kısaca Tanımı
Endüktif etki olan işletmelerde akım gerilimden geride, kapasitif işletmelerde ise akım gerilimden ileri olur ve sonuçta akım ve gerilim arasında bir faz farkı oluşur. İşletmelerde enerjinin verimliliğini düşüren bu faz farkının minimuma indirmek kullanılan yönteme kompanzasyon denir.
Kompanzasyon nedir sorusuna öncelikle, üretilmiş olan enerji gücünü maksimum seviyeye getirmek veya taşımak ve bu açığa çıkan elektrik enerjisinden en yüksek düzeyde verim alabilmektir cevabını verebiliriz. Başka bir deyiş ile var olan enerji yükünün kalitesini artırma ve en ekonomik yollar ile tüketiciye, enerjinin ulaştırılması işlemidir.
Biline gerçek şu ki; elektrik enerjisi üretildiği anlarda bazı kısımlarında istenmese de enerji kayıpları meydana gelebiliyor ve bu kayıpları en az seviyeye indirmek ve ortaya çıkan zararı azaltmak tabi ki mümkün.
Kompanzasyon işlemi sayesinde bu enerji kayıpları en az seviyeye indirilebiliyor. Cihazlardan alınan reaktif enerji tüketicilere en kolay noktalardan ulaştırılıyor ki şebeke sistemleri gereksiz kullanıma maruz kalmasın ve bu sayede daha verimli ve kaliteli enerji kullanılabiliyor.
Elektrik sisteminde, elektrik motoru, bobin vb, mıknatıslanma etkisi ile elektrik enerjisini yine elektrik enerjisine ya da farklı bir enerjiye çeviren cihazların, bu mıknatıslanma etkisi ile faz akımını geri kaydırmasından (indüktif güç oluşturmasından) dolayı, şebeke üzerinde yaratmış oldukları indüktif reaktif gücü dengeleme ve fazın akımını olması gereken konuma geri çekme işlemine KOMPANZASYON denir
Kompanzasyon Sistemi
Kompanzasyon sistemi elektrik mühendisleri tarafından tasarlanır ve projelendirilir. Proje işletmenin ihtiyacı doğrultusunda elektrik mühendisleri tarafından hesaplanarak projelendirilir. Pano imalatçısı bu projeye uygun panoyu imal ederek işletmede devreye alır.
Kompanzasyon Nedir, Ne İşe Yarar?
Kompanzasyon Ne İşe Yarar?
Kompanzasyon, elektrik sistemlerindeki güç faktörünü düzeltme amacını taşıyan bir yöntemdir. Güç faktörü, bir elektrik devresindeki aktif gücün reaktif güce oranını ifade eder. Düşük güç faktörü, enerji sistemlerinde verimsizliğe ve ek yüklenmelere neden olabilir. Kompanzasyon, kondansatörleri entegre ederek reaktif gücü düzenler, bu da enerji sistemlerindeki kayıpları azaltır ve güç faktörünü iyileştirir.. Bu, enerji sistemlerindeki kayıpları azaltır, enerji verimliliğini artırır ve elektrik şebekelerini daha stabil hale getirir.
Kompanzasyon Ne İşe Yarar?
Kompanzasyon işletme ve kuruluşlarda elektrik enerjisi kayıplarını en düşük seviyeye indirmek için kullanılan bir elektrik panosu türüdür. Kompanzasyon, bazı elektrik ile çalışan cihazların ihtiyaç duyduğu reaktif enerjiyi karşılamak amacı ile kurulur. Bu pano yapılmaz veya işletilmez ise elektrik faturasında reaktif bedel / reaktif ceza olarak fatura edilir.
Kompanzasyon işletmelerde tüketilen reaktif enerjiyi karşılamak amacı ile yapılır. Motorlu sistemlerin çalışması için gerekli olan manyetik enerjiyi şebekeden almak yerine kompanzasyon panosunda üreterek kullanmak için tasarlanmıştır. Enerji hatlarında ve trafolarda oluşacak kayıpların önüne geçmek ancak bu sayede olmaktadır.
Kompanzasyon işlemi sayesinde, şebekelerde enerji üretimi sırasındaki yaşanan enerji kayıpları azalacak ve bu sayede daha fazla enerjiye ulaşılabilecek. Verim seviyesi de doğru orantılı olarak daha da artacaktır. Hatta daha fazla ve kaliteli akım geçmesi demek oradaki akımın başarılı olması demektir. Taşıma kapasitesinin artmasıyla da sistemdeki üretim artmış olacaktır.
Bu sırada, kompanzasyon kullanımı sayesinde aşırı ısı kaybı da önlenecektir. Fazla enerji ulaşılabilir olduğu için enerji satış maliyeti düşecek ve ülke için oldukça ekonomik bir seviyeye ulaşılmış olunacak. Harcanan enerji azalacağı için doğrudan ücretlerinde azalması beklenen ve istenilen sonuç olacaktır. Zaten en büyük katkı enerji kayıplarını önlenmesidir. Böylece tesislerinin kalitesi hızla yükselecek.
Kompanzasyon Neden Yapılır?
Kompanzasyon, tüketilmesi gereken reaktif enerjiyi işletme içerisinde karşılamak amacı ile yapılır. Reaktif enerji kompanzasyon tarafından üretilmez ise şebekeden çekilmek zorunda kalır ve bu durum elektrik faturasının artmasına ve işletmeye ekonomik olarak fazladan fatura bedeli ödemek sorunda kalmasına sebep olur.
Reaktif bedel ödememek için kompanzasyonun yapılması, işletilmesi ve kompanzasyon bakımı çalışmalarının tam ve zamanında yapılması gerekir.
Kompanzasyon Yapılma Sebepleri Nelerdir?
Kompanzasyon yapılmayan her şebekede enerji kaybı şüphesiz ki yaşanır ve bu durum büyük zarara neden olur. Kablolar ve hatlar daha fazla akım çekme eğiliminde oldukları için bu aralarda enerji kayıpları olması muhtemeldir. Ve sürekli bu tarz enerji kalitesi kayıpları yaşandıkça enerji taşıma kapasitesi de oldukça yavaşlar ve düşer.
Tesis ve işletmelerinizin kapasiteleri altında çalışmasını istemezsiniz. Bunun için transformatörlerin ve kabloların aşırı ısınmasına ve ayrıca gerilimin düşmesine izin vermeyin.
Kompanzasyon Çeşitleri Nelerdir?
1-Bireysel Kompanzasyon:
Motor, lamba ya da transformatör olabilen reaktif güç kaynakları ile alıcılar bireysel olarak kompanze edilebilir. Alıcı ve kondansatörün devreye dahi olmaları ve çıkışları bir arada olur ve bu durumun sonucu olarak ayrı bir kondansatör sistemine gerek duyulmaz ve bu bireysel kondansatör olarak adlandırılır. Ayrıca bu sistem sırasında büyük güçlü motor kullanırken balastlı floresan armatürler de tercih edilir.
2-Grup Kompanzasyonu:
İkinci kompanzasyonu çeşidi olarak da grup olanlardan bahsedebiliriz. Burada tek tek değil de aynı kontaktör üzerinden devreye giriş çıkış sağlanır.
3-Merkezi Kompanzasyon:
İşletme ve tesislerde sıklıkla tercih edilen kompanzasyon çeşidi bu merkezi olanlardır. Kullanılacak olan yükler her zaman aynı anda devreye girip çıkması gerekmediği için genelde kullanılan bir türdür. Devrede bulunan yüklerin cinsine göre bu sistem kompanzasyon gücünü ayarlar ve sunar. Bireysel güç sağlamak ya da grupla bu sistemi oluşturmak yerine tek merkez sayesinde kompanzasyon kontrolü sağlamak her zaman sistemler için uygun ve ekonomik bir yöntem olmayı başarmıştır.
Kompanzasyon Sistemleri Çeşitleri Nelerdir?
1-Klasik (Kontaktörlü) Kompanzasyon:
Klasik (Kontaktörlü) kompanzasyon sistemi kurulumu sırasında kontaktörler ve kondansatörler kullanılır. Bunlara ek olarak reaktif güç kontrol rölesi ve sigorta da kullanılması tercih edilir. Reaktif güç kontrol rölesi, akım trafosundan bazı bilgileri alır ve düzenler. Cos φ değerini de hesaplanarak kontaktörlerin açılması ya da kapatılması kolaylıkla ve hızlı bir şekilde sağlanır. Oluşturulan bu sistem sayesinde kondansatörler devreye alınır ve çıkarılır.
2- Dinamik (Tristör Ateşlemeli) Kompanzasyon:
Tristörlü ve triyaklı olarak bu sistem iki ayrı çeşide sahiptir. Triyaklar 25A i aşmamış olan ve monofaze enerji yükleri için genelde kullanılırlar. Bunun yanı sıra tristörler ise gereğinden fazla yüksek yükleri olan tesis ve şirketlerde kullanılması tercih ediliyor.
İdeal durumlarda voltaj ve akım arasında faz farkı olmaz. Endüktif ve kapasitif yükler neticesinde faz farkı maksimum (+) (-) 90 derece kayma olur. Bu durumu önlemek ve faz farkı kaymalarını sıfıra yaklaştırmak için Kompanzasyon sistemleri kullanılır.
Kompanzasyonun Faydaları;
Verimin artmasını sağlar
Gerilim düşümü ve kayıpların azalmasını sağlar
Üretim maliyetlerinin düşmesini sağlar
Daha az elektrik enerjisi tüketilmesini sağlar.
İletken kesitlerinin azaltılmasını sağlar.
A-) Reaktif Güç Tespiti
Aktif güç sabit
Şekile göre kompanzasyondan önceki reaktif güç Q1=P1*tanø1
kompanzasyondan sonra ise Q2 = P1 * tan ø2 dir. Buna göre kondansatör gücü için
Qc = Q1 - Q2 = P1 ( tan ø1 - tan ø2 ) elde edilir.
Buradan tan ø1 ve tan ø2 tan ø = kök(1-cos^2ø ) / cos ø
bağlantısından yararlanarak cos ø1 ve cos ø2 den de tan ø hesaplanabilir. Denklemde de açıların tan’larının farkı tan ø1 - tan ø2 = k gibi bir katsayı ile gösterilirse, denklemde yerine
Q1 = k * P1 bulunur.
ÖRNEK :
Tüketicinin gücü S1 = 714 KVA
Mevcut güç katsayısı cos ø1 = 0,70
İstenen güç katsayısı cos ø2 = 0,97
1-) Birinci yola göre aktif gücün sabit kalması istenirse
P1 = S1 * cos ø1 = 714 KVA * 0,7 = 500 KW olup, bu durumda çekilen reaktif güç
Q1 = kök(S1^2-P1^2) = 510 Kvar dir. Güç katsayısının cos ø2 = 0,97olması halinde tüketicinin çektiği reaktif güç
S2 = P1 / cos ø2 = 500 KW / 0,97 = 515,5 KVA Değerine düşer. Bu durumda reaktif gücün
Q2 = kök(S2^2-P2^2 )= 126 Kvar
olması gerekir. Şu halde kondansatör gücü
Qc = Q1 - Q2 = 510 – 126 = 384 Kvar olmalıdır.
2-) İkinci yola göre sanal gücün sabit kalması istenmektedir.
Kompanzasyondan önce P1 = S1 * cos ø1 = 714 KVA * 0,7 = 500 KW olup, bu durumda çekilen reaktif güç
Q1 = kök(S1^2-P1^2 = 510 Kvar olacaktır.
S1 sabit kaldığında kompanzasyondan sonra aktif güç
P2 = S1 * cos ø2 = 714 KVA * 0,97 = 693 KW değerine yükselir. Bu durumda reaktif gücün
Q2 = kök(S2^2-P2^2 ) = 140 Kvar olması gerekir. Buna göre
Qc = Q1 - Q2 = 510 – 140 = 370 Kvar gücünde bir kondansatöre ihtiyaç vardır.
Örnekten görüldüğü üzere, tüketicinin aktif güç ihtiyacı sabit kalırsa, şebekeden çekilen güç, 714 KVA’dan 515,5 KVA’ya düşer bu da % 27,8 kadar bir azalma demektir. Eğer sanal güç sabit tutulursa aktif gücü 500 KW’tan 693 KW’a çıkartmak mümkün olur ki bu da yine %27,8 oranında bir artış demektir. Görülüyor ki kompanzasyon sayesinde tesiste yeni bir yatırıma gerek kalmadan bu tesisten çekilebilecek gücü arttırmak mümkün olmaktadır
k katsayısı
Pratikte yukarıda verilen hesabı yapmadan denklem (f) deki k katsayısının veren bir cetvel yardımı ile bir tesisin veya tüketicinin rektif güç ihtiyacı tespit edilir. Bu cetvel, belirli bir cos ø1 güç katsayısının, istenilen bir cos ø2 güç katsayısına çıkartmak için beher KW aktif güç için gerekli reaktif güç miktarını verir.
Yukarıda hesabı yapılan tesiste güç katsayısının 0,7 den 0,97’ye çıkarılması istenilmektedir.. Buna göre cetvelden beher KW başına reaftif güç ihtiyacı olarak k = 0,77 bulunur. Tesisin aktif gücü 500 KW olduğuna göre gerekli kondansatör gücü olarak
Qc = 500 * 0,77 = 385 Kvar bulunur, bu da yukarıda hesaplanan değerlere uyar.
Bir tesise ait güç değerlerinin tespiti
Bir tüketici tesiste kompanzasyon gücünü tespit edebilmek için bu tesisin sanal, aktif ve reaktif güçlerinden herhangi ikisinin veya bunlardan biri ile güç katsayısının bilinmesi gerekir
1-) Tesis proje aşamasındadır ve herhangi bir ölçü değeri yoktur.
Örnek olarak tesisin 500 KW kurulu gücü olduğunun dışında başka bir bilgi yoktur.
Talep güç, eş zamanlılık katsayısı 0,60 alınarak P = 500 KW * 0,60 = 300 KW bulunur.
Güç katsayısı 0,7 den 0,97 ye çıkarılacağından
Birinci Yol Olarak
S1 = P / cos ø1 = 300 KW / 0,7 = 429 KVA bulunur. Reaktif güç ise
Q1 = kök(S1^2-P^2) = 307 Kvar olarak bulunur.
S2 = P / cos ø2 = 300 KW / 0,97 = 310 KVA bulunur. Reaktif güç ise
Q2 =kök(S2^2-P^2) = 78 Kvar olarak bulunur.
Sistemim ihtiyacı olan kondansatör gücü ise
Qc = Q1 - Q2 = 307 - 78 = 229 Kvar olarak bulunur.
İkinci Yol olarak
k katsayısı cetvelinden 0,7ile 0,97 hanelerinden k = 0,77 olarak bulunur.
Qc = 300 * 0,77 = 231 Kvar bulunur, bu da yukarıda hesaplanan değerlere uyar.
1-) Tesis işletmededir ve çeşitli ölçü aletleri mevcuttur.
1-) Bir ampermetre ve bir voltmetre yardımı ile hat akımı ve hat gerilimi ölçülerek tesisin sanal gücü hesaplanır. Aktif ve reaktif gücün hesaplanması için güç katsayısına da gerek vardır. Tesisin cosø’ sini ölçmek için tesise cosø metre bağlanabilir. Akımın 125 A. Gerilimin 380 V, cos ø1 in 0,82 olarak ölçüldüğünü varsayalım. Güç katsayısı nında 0,96 olmasını isteyelim.
S1 = kök3* Un * In = kök3 * 380 V * 125 A = 82 KVA
P1 = S1 * cos ø1 = 82 KVA * 0,82 = 67,24 KW olup, bu durumda çekilen reaktif güç
Q1 = S1 * sin ø1 = 82 KVA * 0,57 = 46,74 Kvar olarak bulunur.
sin ø1 cetvelden cos ø1 karşıtı olarak bulunur veya hesap yapılır.
Hesap için sin ø = kök(1-cos^2fi) ifadesi kullanılır.
P2 = S1 * cos ø2 = 82 KVA * 0,96 = 78,72 KW olup, bu durumda çekilen reaktif güç
Q2 = S1 * sin ø2 = 82 KVA * 0,28 = 22,96 Kvar olarak bulunur.
Tesise gereken kondansatör gücü
Qc = Q1 - Q2 = 46,74 – 22,96 = 24 Kvar
Olarak bulunur.
k katsayısından gidersek;
0,82 ve 0,96 ya denk düşen k katsayısı cetvelden 0,40 olarak bulunur.
Qc = 67,24 KW * 0,40 = 27 Kvar bulunur, bu da yukarıda hesaplanan değerlere uyar.
2-) Tesiste aktif ve reaktif güç ölçümü için iki yazıcı watmetre bulunabilir ve bu halde aktif ve reaktif watmetrelerin gösterdikeri ortalama P ve Q değerleri okunur. İstenirse buradan
tan ø1 = Q / P ve cos ø1 = 1 /kök(1+tan^2ø1) değerleri hesaplanabilir. Veya trigonometrik cetvelden birbirlerine denk düşen değerleri alınabilir. İstenilen güç katsayısı cos ø2 değerinden cetvel yardımı ile veya tan ø = kök(1-cos^2 ø) / cos ø formülünden hesap yolu ile tan ø2 bulunur.
Okunan P ve Q ortalama değerlerine göre kondansatör gücü
Qc = Q – P * tan ø2 İfadesine göre hesaplanır.
Eğer tesiste bir aktif ve bir de reaktif güç sayacı varsa, bir kronometre yardımı ile bir dakikada diskin dönme sayısı olarak aktif sayaç üzerinde np (d/d) ve reaktif sayaç üzerinde nq (d/d) okunur. Ayrıca aktif sayaç üzerindeki sabite cp (d/kWh), reaktif sayaç üzerindeki sabite cq (d/kWh) ise aktif ve reaktif güçler şu şekilde hesap edilirler.
P = np * 60 / cp (kWh)
Q = nq * 60 / cq (kvar)
Sonra kondansatör gücü
Qc = Q – P * tan ø2
ifadesinden hesaplanır.
3-) Aktif ve reaktif güç sayaçları bulunan bir tesiste elektrik faturasına göre de kondansatör gücü tayini yapılabilir. Eğer belirli bir işletme ti (h) süresi içinde aktif enerji sarfiyatı Ap (kWh) ve reaktif enerji sarfiyatı Aq (kvarh) ise
Qc = Q – P * tan ø2 denklemine benzer şekilde
Qc = (Aq (kvarh) – Ap (kWh) * tan ø2 ) / ti (h)
İfadesi ile kondansatör gücü hesaplanır.
B-) AKIM TRAFOSU SEÇİMİ
I=P/(kök3x380) formülünden bulunur;
Örneğin; 60x10^3/(kök3x380)= 91,161 A
Bulunduğunda bu durumda 100/5’lik akım trafosu seçilir.
C-) REAKTİF GÜÇ KONTROL RÖLESİ
a) C/K Ayarı: 0,05 ile 1,2 arasından seçilir. Kondansatörün devreye alınması ve çıkması zaman ayarlarını sağlar.
C: İlk Kademedeki kondansatör gücü
K: Akım trafosu dönüştürme oranı
Eğer yanlış akım trafosu takılmış ise; zxC/k ayarı için seçim tablosuna bakılır.
Z: röle çarpanıdır.
b) Bağlantı
Akım trafoları kondansatör gruplarından önde olmalıdır.
Kontakların akım değerleri kondansatör akımının 1,25 ila 1,8 arasında olmalıdır.
Sigorta akımları kondansatör akımlarının 1,7 katı olmalıdır.
Kondansatör sıralaması;
0 modunda C-2C-2C-2C…
1 modunda C-2C-2C-2C…
2 modunda C-2C-2C-2C…
Gibi olması uygun olur.
Elektrik Piyasası Müşteri Hizmetleri Yönetmeliği gereğince, – Meskenler, tek fazla beslenen aboneler, resmi yurt-resmi okul-resmi spor tesisler ivb. grubu ile ibadethane-genel aydınlatma abone grubu hariç 9 kW bağlantı(talep) gücünün üzerindeki tüm aboneler reaktif güç ölçüm sistemi kurmak ; 50 kva ve üzeri aboneler ise (trafolu veya trafosuz) kompanzasyon yapmak zorundadır.
Bu müşterilerden;
Kurulu gücü 50 kVA’nın altında olanlar, çektikleri aktif enerji miktarının yüzde 33 ünü aşan şekilde endüktif reaktif enerji tüketmeleri veya aktif enerji miktarının yüzde yirmisini aşan şekilde kapasitif reaktif enerji tüketmeleri halinde;
Kurulu gücü 50 kVA ve üstünde olanlar ise, çektikleri aktif enerji miktarının yüzde 20 sini aşan şekilde endüktif reaktif enerji tüketmeleri veya aktif enerji miktarının yüzde onbeşini aşan şekilde sisteme kapasitif reaktif enerji vermeleri halinde, reaktif enerji tüketim bedeli ödemekle yükümlüdür.
Bu nedenler tesiste doğru bir kompanzasyon hesabı ve kompanzasyon tesisi kurmak önemlidir.
Kompanzasyon, trafonun daha düşük güçlü seçilmesini ve kullanılacak kabloların kesitin daha ince olmasını sağlayacaktır.
Tesisin kurulu gücü=1350 KW olsun.
Tesisin cosq1 =0,80
Cosq2 =0,99 olsun.
Tesisin eş zamanlılık katsayısı =0,80
►Buna göre; P= 1350 . 0,8
P= 1080 KW
►Q = P. (tanq2-tanq1 )
►Buna göre cosinusü 0,80 olan açının tanjantı tanq1 =0,75
cosinusü 0,99 olan açının tanjantı tanq2 =0,1425
►Q =1080 . (0,75-0,1425)
►Q =656.1 KVAR LIK KONDANSATÖR TAKILMALIDIR.
NOT: Bu hesabı kısaltmak için “Arzu edilen cosq ye yükseltmek için “k” faktörü cetveli” ismiyle bir cetvel mevcuttur.(EMO ajandasında var) Buradan cosq1 ve cos q2 değerini takip ederek karşılık gelen k faktörünü bulur ve P ile çarparak gerekli kondansatör gücü bulunabilir. Projelerde genellikle bu “ k” faktörü kullanılarak hesap yapılır.
Trafo, her zaman yükte çalışmayabilir. Boşta çalışma durumu da göze alınmalıdır.
Trafo gücünün %3 ile %5 arası herhangi bir değer alınmalıdır.
1250 x %3-5 = 37,5-----62,5 kvar
= 50 kvar seçilebilir.
Bu durumda bu tesise 50 kvar sabit kompanzasyon 600 kvar otomatik kompanzasyon yapılmalıdır.
Daha Fazla Radyo için 
Daha Fazla Televizyon için 
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder