KOMPANZASYON ÇEŞİTLERİ

GRUP  KOMPANZASYONU

Birçok  tüketicinin  bulunduğu  bir  tesiste  her  tüketicinin  ayrı  ayrı  kondansatörler  ile  donatılacağı  yerde  bunların  müşterek  bir  kompanzasyon  tesisi  tarafından  beslenmesi  daha  pratik  ve  ekonomik  sonuçlar  verir.  Bu  durumda  kondansatörler  gerektiği  miktarlarda  ve  özel  anahtarlar  üzerinden  ve  gerektiğinde  kademeli  olarak  şebekeye  bağlanırlar.
Kondansatörlerin  açma  ve  kapama  esnasında  meydana  getirdikleri  arkı  karşılamak  için  uygun  anahtar kompanzasyon çeşitleri  kullanılmaktadır.  Anahtar  açıldığında  çok  ani  ve  süratle  bir  deşarj  direnci  üzerinden  topraklanmaktadır.  Ayrıca  kondansatörler,  kısa  devrelere  karşı  gecikmeli  sigorta  ile  korunmalıdır.

MERKEZİ  KOMPANZASYON

Elektrik  motorları,  transformatörler,  bobin  gibi  cihazlar,  mıknatıslanma  akımlarından  dolayı  şebekeye  ek  bir  yük  getirirler.  Reaktif  enerji  denilen  bu  enerji,  iş  görmediği  halde,  cihazdan  enerji  santralına  kadar  olan  iletim,  dağıtım  ve  üretim  tesislerini kompanzasyon çeşitleri yükler  ve  kablo  kesici  gibi  elemanların  yararlı  güç  aktarma  kapasitelerini  düşürür.  Bu  nedenle,  endüktif  yüklerin  bulundukları  devreye  kondansatör  bağlanarak,  yüklerin  yakınında  reaktif  güç  üretilebilir  ve  böylelikle  bu  gücün,  tüm  şebekeyi  etkilemesi  önlenir.
Endüktif  yüklerin  hemen  yanına  uygun  değerde  kondansatör  bağlanarak  yapılan  bu  işleme  Sabit  Reaktif  Güç  Kompanzasyonu  denir.  Uzun  sürelerde  devrede  kalan  büyük  endüktif  yükler  için  uygun  bir  yöntem  olan  Sabit  Kompanzasyon,  sık  sık  devreye  girip  çıkan,  küçüklü  büyüklü  endüktif  yüklerin  bulunduğu  tesislerde,  her  yüke  denk,  ayrı  bir  kondansatör  bağlama  gereği  nedeniyle,  akılcı  olmayabilir.  Bu  tip  tesislerde  kondansatör  gücünü,  değişen  kompanzasyon  gücüne  uydurabilmek  için  merkezi  ve  otomatik  kompanzasyon  yapılması  uygundur.
Merkezi  Otomatik  Kompanzasyon  Sistemi,  temel  olarak  uygun  düzenlenmiş  kondansatör  bataryaları,  reaktif  gücü  algılayıp,  uygun  kondansatör  bataryalarının  devreye  alınıp  çıkarılmasını  sağlayan  reaktif  güç  kontrol  rölesi  ve  kondansatör  gruplarına  kumanda  eden  kontaktörlerden  oluşur.

OTOMATİK  KOMPANZASYON  İLE  İLGİLİ  KAVRAMLAR

Otomatik  kompanzasyonun  yapılışı  ve  işletilmesinde  söz  konusu  olan  önemli  kavramlar  aşağıda  açıklanmıştır.

Grup:
Otomatik  ayarın  gereği  olarak,  toplam  kompanzasyon  gücü  gruplara  ayrılır. Reaktif  güç  rölesinin  çıkışındaki  her  bir  röleye  bağlanan  kondansatör  gücüne grup  denir.
Bir  tesiste  uygun  grup kompanzasyon çeşitleri sayısının  ve  grup  gücünün  tespiti  çok  önemlidir. Grup  sayısının  çok  olması  ile  hassas  bir  ayar  elde  edilir  ve  güç  katsayısı  hemen  hemen  sabit  bir  değerde  tutulur. Fakat  grup  sayısının  artması  ile  tesisin  maliyeti de  artar. Kontaktörler  sık  sık  açma  kapama  yapmak  zorunda  kaldıklarından,  kontaklar  çabuk  aşınırlar.
Elektrik  idareleri,  Cosj’nin  her  an  aynı  değerde  kalmasını  şart  koşmadığından,  küçük  grup  sayısı  ile  çalışmak  daha  ekonomik  olur. Fakat  bu  durumda  grup  gücü  büyüyeceğinden,  aşırı  kompanzasyon  baş  gösterebilir. Aşırı  kompanzasyon,  kapasitif  enerji  sayaçları  ile  kontrol  edilebilmektedir.  Yurdumuzda  kapasitif  sayaçların  kullanıldığı  tesis  güçleri  bölgesel  farklılıklar göstermektedir. İstanbul’da  200 kW,  Kocaeli’ de  15 kW  gibi. ( Rakamlar  yaklaşık  olarak  alınmıştır.)                

Ayar  Dizisi:
Grup  güçlerinin  oranına kompanzasyon çeşitleri ayar  dizisi  denir. Grup  güçlerinin  aritmetik  seriye  göre  düzenlenmesi  halinde,  mesela  5  grup  için  ayar  dizisi  1 / 1 / 1 / 1 / 1  şeklindedir. Bu  durumda  çok  sayıda  bağlama  elemanlarına  ihtiyaç  görülür. Buna  karşılık  bağlama  elemanları  birbirinin  aynıdır. Eğer  daha  az  bağlama  elemanının  kullanılması  istenirse  1 / 2 / 2 ... gibi  karışık  bir  ayar  dizisi  seçilir. Grup  güçlerinin  farklı  olması  istenirse,  geometrik  seriye  göre,  bir  grubun  gücü  en  çok,  kendinden  önceki  grupların  güçlerinin  toplamından,  ilk  grup  gücü  kadar  fazla,  yani  1 / 2 / 4 / 8 / 16 ... gibi  olabilir. Böylece  grup  sayısı  az  olacağı  için  tesisat  malzemesinden  tasarruf  edilir.
Aritmetik  seriye  göre  düzenlenen  sistemde  grupların  güçleri  eşit  olduğundan  eşit  kademeli  düzenli  bir  ayar  mümkün  olur  ve  kademeler  eşit  sayıda  devreye  girip  çıkarlar. Bu  yüzden  bağlama  tesisatı  eşit  bir  şekilde  yıpranır. Geometrik  seriye  göre  düzenlenen  grupların  güçleri  arasındaki  farklar  büyük  olduğundan,  kademe  değiştirmeler  esnasında  büyük  geçici  olaylar  baş  gösterir. Bundan  başka  bu  sistemde  birinci  grubun  en  çok  devreye  girip  çıkması  sakıncalı  bir  durum  yaratır. Bu  iki  sistemin  ekonomik  karşılaştırmasını  yaparken,  kondansatör  gruplarını  devreye  sokup  çıkaran  kontaktörleri de  göz  önünde  bulundurmak  gerekir. Zira  aritmetik  seride  çok  sayıda  kontaktöre  ihtiyaç  vardır,  fakat  bunların  güçleri  daha  küçüktür. Geometrik  seride  ise  kontaktör  sayısı  daha  az,  fakat  bunların  güçleri  daha  büyüktür.

C / k  Ayarı:
C / k  büyüklüğü,  rölenin  faaliyete  geçme  değerini  ifade  eder. Rölenin  faaliyete  geçmesi  için  evvela  belirli  bir  kapasitif  güce  ihtiyaç  olmalıdır;  ancak  bundan  sonra  röle  faaliyete  geçerek  kondansatörleri  devreye  sokar. Fakat  belirli  bir  kapasitif  güç  fazlası  olduğunda,  kondansatörler  devreden  çıkarılırlar. Kısa  süreli  reaktif  güç  darbelerinde  rölenin  gereksiz  yere  bağlama  kumandası  vererek  titreşimli  bir  şekilde  devrenin  açılıp  kapanmasını,  yani  salınımların  baş  göstermesini  önlemek  için, kompanzasyon çeşitleri rölenin  faaliyete  geçme  değeri,  yani  faaliyete  geçme  gücü,  kondansatörün  kademe  gücünden  % 50  kadar  daha  büyük  olmalıdır. Böylelikle  bir  ölü  bölge ( kompanze  edilmemiş  bölge ) meydana  gelir. C / k  ayarı  ile  kompanze  edilmemiş  bölgenin ( kondansatör  devreye  sokma  değeri  ile  devreden  çıkarma  değeri  arasında  kalan  bölge ) genişliği  ayarlanmaktadır.  Röle,  ölçtüğü  reaktif  gücün  değeri  bu  ölü  bölge  içinde   kaldığı  sürece  faaliyete  geçmez. Ancak  reaktif  güç,  C / k faaliyete  geçme  değerinin  üstüne  çıktığında  röle  çalışmaya  başlar. C / k  değeri  gerekenden  büyük  bir  değere  ayarlanırsa  röle  sağırlaşacağından  iyi  bir  kompanzasyon  sağlanamayacaktır. Tersi  durumda  ise  röle  çok  fazla  hassaslaşacağından  kondansatör  grupları  gereksiz  yere  devreye  girip  çıkacak,  sistem  salınıma  geçecektir. C / k  değeri  işletmenin  özelliklerine  ve  karakteristik  büyüklüklerine göre  tayin  edilir. C / k  değeri  şu  şekilde  hesap  edilir:

C - kVAr  cinsinden  1. Kondansatör  grubunun  gücü,
k – Akım  trafosunun  çevirme  oranıdır.

Örneğin;  sistemin  1. Kademesindeki  kondansatör  gücü  C = 10 kVAr,  akım  trafosu  oranı  ise  k = 100 / 5  olsun.  Bu  durumda  C / k = 10 / 20 = 0.5  konumuna  alınmalıdır.
Eğer  tesiste  kondansatör  grup  güçlerinde  değişiklik  yapılırsa  veya  akım  trafosu  değiştirilirse,       C / k  oranının  yeniden  hesaplanıp  rölenin  bu  değere  göre  ayarlanması  gerekir.                    
Kompanze  edilmemiş  bölgenin  genişliği  şebeke  gerilimine  bağlı  olarak  kendiliğinden  genişlemekte  veya  daralmaktadır.               

REAKTİF  GÜÇ  KONTROL  RÖLESİ

Reaktif  Güç  Kontrol  Rölesi,  otomatik  kompanzasyon  sistemlerinde,  çeşitli  yük  durumlarında  gerekli  sayıda kompanzasyon çeşitleri kondansatör  grubunu  devrede  bulundurarak,  güç  katsayısını  ayar  edilen  değerde  tutmaktadır.  IEC  standartlarına  uygun  olarak  imal  edilen  rölelerin  üzerinde  dijital  Cosj metre  bulunmaktadır. Bu  sayede  röle  üzerinden  kompanze  edilen  sistemin  güç  katsayısı  izlenebilmektedir.
Rölenin  içinde,  işletmedeki  reaktif  akımı  ölçüp  bunu  değerlendiren  bir  akım  devresi  vardır.                 
Bu  devre,  cihaz  içinde  yer  alan  akım  ve  gerilim  trafoları  ile  bir  elektronik  devreden  oluşur. Reaktif  akımla  doğru  orantılı  olan  gerilim  düşümü,  bir  karşılaştırma  devresinde  C / k  oranına  uygun  olarak  ayarlanır. Akımın  endüktif  veya  kapasitif  olduğunu  belirleyerek  zaman  devresine  kumanda  verilir. Bu da  çıkış  devresine  kumanda  eden  bir  lojik  kontrol  ünitesini  kontrol  eder. Zaman  devresinden  gelen  impulslara  göre,  çıkış  rölelerine  kumanda  edilir. Çıkış  devresinden  gelen  sinyaller  ise kompanzasyon çeşitleri  kondansatör  gruplarına  kumanda  eden  kontaktörleri  devreye  sokar  veya  devreden  çıkarır. Reaktif güç  rölelerinin  görevini  hafifletmek  ve  sık  sık  devreye  girip  çıkmalarını  önlemek  için  büyük  güçlü  tesislerde kompanzasyon çeşitleri sabit  güç  ihtiyaçlarını  karşılamak  maksadı  ile  uygun  güçlü  sabit  kondansatör  grupları  paralel  bağlanırlar.         
Transformatörlerin  kendi  ihtiyaçları  olan  reaktif  gücü  kompanze  etmek  için,  ayrıca  bir  sabit  kondansatör  tesis  edilir. Ancak  bunun  çektiği  reaktif  gücü  rölenin  kontrol  etmemesi  için kompanzasyon çeşitleri bu  kondansatör  akım  trafosunun  önüne  bağlanır.    
Reaktif  güç  rölesi,  akım  değerini  bir  akım  transformatörü  üzerinden  ölçer.  A.G.  tesislerinde  röle,  doğrudan  doğruya  A.G.  barasına  bağlanır.       

Manuel  Kumanda:
Otomatik  Kompanzasyon  Tesislerinde  kondansatörler,  röleden  bağımsız  olarak  devreye  alınıp,  çıkarılabilirler. Bu  işlem  için  1 Adet  1-0-2  pako  şalter,  grup  sayısı  kadar  0-1  pako  şalter  gereklidir. 1-0-2  pako  şalterin  1 konumu  röleye,  2 konumu  direkt  olarak  şebekeye  bağlanır. 0-1  pako  şalterler  ise  1-0-2  pako  şalter  2 konumunda kompanzasyon çeşitleri  iken  kondansatörleri  devreye  alıp  çıkarırlar.  Böylece  elle  kumanda  sağlanmış  olur.