9 Mayıs 2008 Cuma

kompanzasyon sistemlerinin tasarımı nasıl yapılır

Alternatif akımın endüstride kullanımının yaygınlaşması neticesinde aktif güç yanısıra reaktif güç kavramında ortaya çıkmıştır.

Endüksiyon prensibi ile çalışan alıcılar için manyetik alan ve bu alanın oluşumu için reaktif güç gereklidir.

Omik alıcılar faz gerilimi ile aynı fazda olan aktif akımı çekerler iken endüktif alıcılar aktif akımın yanısıra, manyetik alanların oluşması için faz geriliminden 90° geri fazda reaktif akım çekerler.

Aktif ve reaktif akım birleşerek görünür (zahiri) akım oluşturur.

S = Görünür Güç

Q = Faz açısı

Uf = Faz gerilimi olduğunda

Ip = I.Cosj… (A) Iq: I Sinj…(A)

I² = Ip²+Iq²… (A)

P = S.Cosj … (W) Q= S.Sin j …. (VAr)

S² = p² + j² … (VA)

Olarak bulunur.

Endüktif alıcılar için gerekli reaktif gücün jeneratörlerden temin edilmesi durumunda

a) Enerji nakil hatları ve trafoların yüklenmeleri artar

b) Tesislerdeki toplam gerilim düşümü artar

Bunun yerine reaktif güç endüktif alıcının yanında üretilir. Bu işlem için

a) Dinamik faz kaydırıcıları

b) Statik faz kaydırıcıları kullanılır.

Genelde tercih edilen statik faz kaydırıcılarıdır. Kayıpları son derece az bakım gerektirmeyen az yer kaplayan ve değişik güçlerde kolaylıkla temin edilebilen statik faz kaydırıcılarına kondansatör de denilmektedir.

Reaktif güç ihtiyacını tespit edebilmek, sistemin zahiri ve gücünü ve bu güce ait güç katsayısını ve yükseltilmek istenen güç katsayısını bilmek gerekir.

Şartname gereği yükseltilmek istenen güç katsayısı Cos j² 0,95 ile 1 arası değerde olması gerekir. Bu sınırlar aşılırsa ceza uygulanır.

Güç katsayısını Cos j² değerine ulaştıracak kondansatör gücü için iki yol uygulanır.

a) Aktif güç sabit tutulur görünür güç arttırılır

b) Görünür güç sabit tutulup aktif güç arttırılır

Gerekli kondansatör gücü

Qc = Pı-P2 veya Qc = Pı (tan jı- j2) …. kVAr olarak bulunur.

Örneğin: Kurulu bir tesiste wattmetreden ölçülen aktif güç 1000 kw tır. Cosinüs fimetre 0,7 göstermektedir. Kompanzasyon sonrası güç katsayısı 0,95 yapılmak isteniyor.

Çekilen görünür güç

S1 = = 1000 kW = 1428,5 kVA

Cosj1 0,7

Çekilen reaktif güç

Q1 = Ö (Sı² - Pı²) = Ö 1428,5² - 1000² = 1020,2 kVAr

Aktif güç sabit tutulursa Cosj = 0,95 için yeni görünür güç

S2 = = 1000 kW = 1052,6 kVAr

Cosj1 0,95

Yeni Reaktif Güç

Q2² = Ö (S2² - Pı²) = Ö(1052,6²-1000²) = 328,5 kVAr

Gerekli kondansatör gücü

Qc = Qı-Q2 Qc=1020,2-328,5 = 691,7 kVAr

Görünür güçsabit tutulup aktif güçte arttırılabilir.

Örnekte Cosj1 = 0,7 Pı = 1000 kW Sı = 1428,5 kVA olarak bulunmuştu. Cosj = 0,95 için

Yeni aktif güç

P2 = Sı Cosj2 = 1428,5x0,95=1357 kW

Yeni reaktif güç

Q2² = S2²-P2² Q2 = 1428,5²-1357 P2 =446,27 kVAr

Gerekli kondansatör gücü

Qc = Qı-Q2

Qc = 1020,2 – 446,27

Qc = 573,93 kVAr

Kompanzasyon yapılacak tesisler

a) Proje aşamasındadır.

b) Çalışır vaziyettedir

Tesis proje aşamasında olduğu zaman güç katsayısı 0,7 olarak dikkate alınır Gerekli kondansatör gücü Qc=Px0,67 kVAr olarak bulunur.

İşletmede olan tesisler için

a) Ampermetre, Voltmetre ve Cosinüsfimetre var ise

S= Ö (3) Uh.Ih P= S. Cosj Q² = S²-P²

Qc= Q-(Px tg Q2) ….. kVAr ile bulunur.

b) Ampermetre, Voltmetre ve bir aktif sayaç var ise

S= Ö (3) Uh.I P= saatteki led yanma sayıs Q² = S²-P²

ledin yanma sabitesi

Qc= Px(tgQ1-tg Q2) …… kVAr olarak bulunur

c) Tesiste aktif ve reaktif sayaç var ise

Sayaç sabiteleri ve saatteki tur sayısı dikkate alınıp P ve Q güçleri bulunur.

Qc= Q-P.tg Q2 ……. kVAr

d) Aktif, reaktif sayacın olduğu işletmeye işletme süresi belirli aktif ve reaktif tüketim faturası geliyor ise;

Qc = Aktif Tüketim – Reaktif tüketim x tg Q2) …… kVAr

İşletme Süresi

Alıcılar üç şekilde kompanze edilebilir.

a. Bireysel b. Grup c. Merkezi

Bireysel kompanzasyonda transformatörler ve motorlar gibi sürekli işletmede bulunan alıcılar tek tek kompanze edilebilir. Müşterek bir anahtar alıcı ile beraber kondansatörü devreye alır veya çıkartır.

Asenkron motorlar kompanze edilecekse motorun başta çalışma kriterleri göz önüne alınır.

Gerekli kondansatör gücü Qc=0,9x Ö (3) x Un.Io ….. kVAr

Transformatörlerin bireysel kompansazyonunda trafo gücünün %3-5 i arası değerde kondansatör kullanılır.

Grup kompanzasyonunda tüketici sayısının fazla olduğu tesislerde müşterek bir Kompanzasyon yapmak yararlı sonuçlar verir. Ancak bir deşarj direnci ile anahtarlar topraklanmalıdır.

Merkezi Kompanzasyon alıcı sayısının fazla ve alıcıların değişik zamanlarda devreye girdiği yerlerde tercih edilir. Bunun için akım trafosu, Kontaktör, reaktif röle kullanılır. Merkezi kompanzasyonda gruplardaki kondansatör değerleri küçükse çıkar. Yıpranma oranı artar. Ancak hassas ayarlar yapılabilir. Gruplar büyük seçilirse aşırı kompansazyon boy gösterebilir.