Günümüzde yeni enerji kaynakları araştırılmakta ve var olan enerjinin de kalitesi artırarak,kayıpları azaltılarak en ekonomik şekilde kullanıcıya ulaştırılması yönünde çalışmalar yapılmaktadır. Elektrik enerjisinde; üretildiği santrallerden, tüketildiği yüke ulaşıncaya kadar çeşitli kayıplar meydana gelir.
Reaktif enerji; çekilmesi durumunda şebeke gereksiz yere yüklenir, şebeke kaynaklarının kullanım verimi ve kapasite düşer, kayıplar ise artar. Elektrik makineleri şebekeden reaktif güç kullanır veya şebekeye reaktif güç verirler. Bu reaktif güç elektrik sisteminde motor, transformatör gibi elemanlar çalışması için gerekli olan manyetik alanın temini için kullanılırken, aktif akım ise asıl işi yapan güce dönüşen kısımdır. Verimin artması ve şebekenin reaktif güçten etkilenmemesi için endüktif sistemin girişine bir kompanzasyon kondansatörü bağlanarak sistemde üretilen indüktif reaktif güç şebekeye verilmeden kondansatörlerde depolanır.
Elektrik sistemi içerisindeki reaktif akım azaltılırsa;
-Enerji taşıma kapasitesi artacak,
-Enerji iletim sistemlerinin elemanlarının iletkenlerinin kesitleri azalacak,
-Gerilim düşümlerini önlenecek,
-Yüksek gerilim enerji nakil hatlarında ve fabrikaların ana girişlerine bulunan akım taşıyan hatlarda açma kapama yapan disjonktörler büyük seçilmeyerek sistem en verimli hale getirilecektir. Bu sebeple sistemlerde reaktif enerji oluştukları noktada yok edilerek veya düşürülerek (kompanzasyon) bu sorun giderilir.
İdealde voltaj ile akım arasında faz farkı olmaz fakat indüktif ya da kapasitif yüklerin oluşturduğu etki sonucunda sistemde faz farkı meydana gelir. İndüktif ve kapasitif etki neticesinde oluşan voltaj ve akım arasındaki faz kaymasını sıfıra yakın tutma işlemine kompanzasyon denir.
Reaktif enerji; çekilmesi durumunda şebeke gereksiz yere yüklenir, şebeke kaynaklarının kullanım verimi ve kapasite düşer, kayıplar ise artar. Elektrik makineleri şebekeden reaktif güç kullanır veya şebekeye reaktif güç verirler. Bu reaktif güç elektrik sisteminde motor, transformatör gibi elemanlar çalışması için gerekli olan manyetik alanın temini için kullanılırken, aktif akım ise asıl işi yapan güce dönüşen kısımdır. Verimin artması ve şebekenin reaktif güçten etkilenmemesi için endüktif sistemin girişine bir kompanzasyon kondansatörü bağlanarak sistemde üretilen indüktif reaktif güç şebekeye verilmeden kondansatörlerde depolanır.
Elektrik sistemi içerisindeki reaktif akım azaltılırsa;
-Enerji taşıma kapasitesi artacak,
-Enerji iletim sistemlerinin elemanlarının iletkenlerinin kesitleri azalacak,
-Gerilim düşümlerini önlenecek,
-Yüksek gerilim enerji nakil hatlarında ve fabrikaların ana girişlerine bulunan akım taşıyan hatlarda açma kapama yapan disjonktörler büyük seçilmeyerek sistem en verimli hale getirilecektir. Bu sebeple sistemlerde reaktif enerji oluştukları noktada yok edilerek veya düşürülerek (kompanzasyon) bu sorun giderilir.
İdealde voltaj ile akım arasında faz farkı olmaz fakat indüktif ya da kapasitif yüklerin oluşturduğu etki sonucunda sistemde faz farkı meydana gelir. İndüktif ve kapasitif etki neticesinde oluşan voltaj ve akım arasındaki faz kaymasını sıfıra yakın tutma işlemine kompanzasyon denir.
Vektörel anlamda aktif güç ve reaktif güç vektörlerinin arasındaki açı faz farkını gösterir. Grafikte görüldüğü üzere aktif gücümüz ve reaktif gücümüzün vektörel toplamı sistemde kullandığımız toplam görünür gücümüzü oluşturur. 120 kVA trafomuzdan 50 kW lık aktif yük çeken grup ve bu yük grubunun da kompanzasyon olmadan 35 kVAr lık raktif güç tükettiği durum için trafomuzdan kullanacağımız toplam görünür güç 61 kVA olacaktır.
Kompanzasyon ile sistemden tüketilen reaktif gücü kondansatör grubu ile 10 kVar'a düşürdüğümüz durumda 50 kW lık aktif yükümüz için trafomuzdan kullanacağımız toplam görünür güç 51 kVA olacaktır. Kompanzasyon olmadan kullandığımız görünür güç 61 kVA iken kompanzasyon olduğu durumda 51 kVA olmaktadır.
Kompanzasyon ile sistemden tüketilen reaktif gücü kondansatör grubu ile 10 kVar'a düşürdüğümüz durumda 50 kW lık aktif yükümüz için trafomuzdan kullanacağımız toplam görünür güç 51 kVA olacaktır. Kompanzasyon olmadan kullandığımız görünür güç 61 kVA iken kompanzasyon olduğu durumda 51 kVA olmaktadır.
Kompanzasyonu sağlanmış olan bir sistemin grafiği şekil 2 deki gibidir.
Şekil 1
 |
-
Dinamik faz kaydırıcılar (senkron motor) ile, Statik faz kaydırıcılar (kondansatör) ile,
-
Dinamik Faz Kaydırıcılar (Senkron Motorlar)
Senkron motorların uyartım akımlarının değiştirilmesi ile motorun kapasitif veya indüktif olarak çalıştırılması sağlanabilmektedir. Ayrıca senkron motorun şebekeden çektiği reaktif gücün miktarı da, uyartım akımı ile ayarlanabilmektedir. Bundan dolayı, senkron motorlar, dinamik güç kompansatörü olarak kullanılmaktadırlar. Senkron motor, güç kompansatörü olarak kullanılırken, üzerinde herhangi bir yük yok ise, kaynaktan çekeceği aktif güç, sadece mekanik kayıpları karşılamak için gereklidir. Senkron motor, eğer kompanzasyon yapılan sitemde başka bir amaçla kullanılmıyorsa ekonomik değildir. Ekonomik olması nedeniyle reaktif güç kompanzasyon sistemlerinde kondansatörler yoğun olarak kullanılmaktadır.
Dinamik faz kaydırıcı olan senkron motorlar, statik faz kaydırıcı olan kondansatörlerin daha ucuz ve kolay bakımlı olmaları nedeni ile tercih edilmezler. Dinamik faz kaydırıcılardan sadece bilginiz olması açısından bahsedilmiştir.
Statik Faz Kaydırıcılar (Kondansatörler)
Kondansatörler, statik faz kaydırıcılardır. Kondansatörlerin bakım masrafının olmaması, ekonomik olmaları nedeni ile günümüzde reaktif güç kompanzasyonunda kullanılmaktadırlar.
Senkron motorların uyartım akımlarının değiştirilmesi ile motorun kapasitif veya indüktif olarak çalıştırılması sağlanabilmektedir. Ayrıca senkron motorun şebekeden çektiği reaktif gücün miktarı da, uyartım akımı ile ayarlanabilmektedir. Bundan dolayı, senkron motorlar, dinamik güç kompansatörü olarak kullanılmaktadırlar. Senkron motor, güç kompansatörü olarak kullanılırken, üzerinde herhangi bir yük yok ise, kaynaktan çekeceği aktif güç, sadece mekanik kayıpları karşılamak için gereklidir. Senkron motor, eğer kompanzasyon yapılan sitemde başka bir amaçla kullanılmıyorsa ekonomik değildir. Ekonomik olması nedeniyle reaktif güç kompanzasyon sistemlerinde kondansatörler yoğun olarak kullanılmaktadır.
Dinamik faz kaydırıcı olan senkron motorlar, statik faz kaydırıcı olan kondansatörlerin daha ucuz ve kolay bakımlı olmaları nedeni ile tercih edilmezler. Dinamik faz kaydırıcılardan sadece bilginiz olması açısından bahsedilmiştir.
Statik Faz Kaydırıcılar (Kondansatörler)
Kondansatörler, statik faz kaydırıcılardır. Kondansatörlerin bakım masrafının olmaması, ekonomik olmaları nedeni ile günümüzde reaktif güç kompanzasyonunda kullanılmaktadırlar.
