KOMPANZASYON
Bir elektrik devresinde alıcılar şebekeden aktif ve reaktif güç çekerler. Devrede iş yapmayan motorlarda manyetik alan yaratmaya yarayan reaktif güç, nakil hatlarında, trafolarda, şalter ve kablolarda kayıplara neden olurlar. Reaktif gücün yok edilmesine ya da dengelemesine kompanzasyon denir.
Bir elektrik devresinde güç akım ile gerilimin çarpımına eşittir.Alternatif akım devrelerinde devreye uygulanan alternatif gerilimi u akımı da i ile gösterecek olursak.
u=Um Sin wt şeklinde bir gerilim uygulanacak olursa devreden geçecek akım şu şekilde olur.
i= Im Sin (wt-)
herhangi bir andaki güç
P= u.i = Um Sin wt. Im Sin (wt-) oluır.
U = Um/2 , I = Im /2
Ve Sin (wt-) = Sinwt . Cos - Cos wt .Sinş
Trigonometrik ifadesi hatırlanırsa
Anigüç
P= Um. Im Sinwt . Sin(wt-)
P= Um .Im. Sinwt(Sinwt. Cos - Cos wt . Sin )
P= U .I Cos - U .I . Cos (2wt - ) şeklinde olur.
Dikkat edilecek olursa ani güçte iki bileşen vardır.Bunlardan birincisi U.I. Cos zamanla değişmezken ikincisi U.I. Cos (2wt-) zamanla değişmektedir.Zamanla değişen gücün ortalama değeri sıfırdır.O halde ani gücün ortalama değeri U.I. cos bileşenidir.
Port= U.I. cos
Port=P=ortalama güç(watt)
U=devrenin gerilimi(volt)
I=Devrenin akımı(amper)
=Sistemde akım ile gerilim arasındaki açı
Cos =Güç faktörü
Güç faktörü açısı+90 arsındadır.
Aktif Güç(P):
Gücün her an değişik değer aldığı durumlarda iş gören , faydalı olan gücün ortalama değerine alternatif akımda aktif güç (etkin güç) denir.Alternatif akımda güç denildiğinde kastedilen aktif güçtür..Birimi watdır.
P=U.I. . Cos
Aktif güç U gerilim vektörü ile I. CosJ akım vektörünün çarpımına eşittir.akımında iki vektörü olduğu göz önünde bulundurulmalıdır. Ia = I. Cos J bileşene faydalı akım, Ir=I.SinJ ise reaktif iş yapmayan bileşendir.
Omik (Saf Direnç ) devrelerde Cos =1’ dir. Bunu sonucu olarak omik devrelerde aktif güç mevcuttur ve P=U.I ‘ dır.
Endüktif ve kafasitif devrelerde Cos = 0’ dır. Endüktif ve kapasitif devrelerde aktif güç P=0’ dır.
Reaktif Güç(Q):
Devrede ortalama değeri sıfır olan güce reaktif güç denir. Ortalam sıfır olduğundan faydalı bir iş görmez. Alıcı çeyrek periyotta sistemden enerji alır ikinci çeyrek periyotta ise aldığı güçü tekrar şebekeye iade eder.
1. bölgede sistemden güç alınır.
2. bölgeden alınan güç sisteme iade edilir.
Kısaca U.ISin çarpımına reaktif güç denir. Q harfi ile gösterilir. Birimi (VAR)’ dır.
VAR: Volt-Amper-Reaktif
Omik devrelerde = 0 olduğundan Sin = 0 dır. Bu devrelerde reaktif güç sıfırdır.
Endüktif devrelerde = / 2 olduğundan Reaktif güç Q>0’dır.
Kapasitif devrelerde = /2 olduğundan Reaktif güç Q<0’ dır.
Görünen Güç (S):
Görüldüğü gibi aktif gücü dirençler, reaktif güçlerinde endüktif ve kapasitif devrelerde çekmektedir. Eğer bir devrede hem direnç hem de reaktanslar varsa bu devrede hem aktif hem de reaktif güçler birlikte çekilir. Böyle devrelerde güç, akım ile gerilimin çarpımına eşittir. Bu güce de görünen veya görünür güç denir.
S = U. I Volt * Amper
S = görünür güç (VA)
U = Gerilim (volt)
I = Akım (Amper)
Güç Üçgeni :
Ortalama (Aktif ), reaktif ve görünür güçler arasındaki geometrik bağıntıyı gösteren üçgene güç üçgeni denir. Bilindiği gibi endüktif bir devrenin uçlarına bir gerilim uygulandığında devre, geriliminden geri fazda bir akım çeker.
Kapasitif devreler de ise devrenin uçlarına gerilim uygulandığında devre geriliminin ileri fazda bir akım çeker.
Üçgenden de anlaşılacağı üzere S² = P² + Q² dir.
Güç Katsayısının Düzeltilmesi:
Trifaze alternatif akım devresinde alıcının çektiği ortalama güç P=3 U . I Cos
(Cos’ ye güç faktörü veya güç katsayısı denir.)
Cos devrenin endüktif, kapasitif veya omik olma durumuna göre (0-1) aralığında değişir.
Şekilde formülde şebeke gerilim (U) sabit olarak kabul edildiğinde çekilen sabit aktif güç; alternatif akım alıcısının Cos’ si ne kadar düşük olursa şebekeden o kadar fazla akım çeker. Cos ne kadar büyük olursa şebekeden o kadar düşük akım çeker.
Herhangi bir güç artışı sağlanmadan alıcının çektiği akımın artması tüketici ve üretici bakımından çeşitli sakıncalar yaratır. Bu sakıncalar şöyle sıralanabilir.
a) Tüketici için:
Malzeme maliyeti bakımından
1) Daha büyük güçte transformatör ihtiyacı
2) Daha büyük güçte sigorta, şalter ve benzeri cihaz ihtiyacı
3) Daha büyük kesitte kablo ihtiyacı
4) Bütün bunlara bağlı olarak tablo, trafo binası, havai hat direkleri ve çeşitli avadanlıklar büyük seçilecektir.
Bir elektrik devresinde alıcılar şebekeden aktif ve reaktif güç çekerler. Devrede iş yapmayan motorlarda manyetik alan yaratmaya yarayan reaktif güç, nakil hatlarında, trafolarda, şalter ve kablolarda kayıplara neden olurlar. Reaktif gücün yok edilmesine ya da dengelemesine kompanzasyon denir.
Bir elektrik devresinde güç akım ile gerilimin çarpımına eşittir.Alternatif akım devrelerinde devreye uygulanan alternatif gerilimi u akımı da i ile gösterecek olursak.
u=Um Sin wt şeklinde bir gerilim uygulanacak olursa devreden geçecek akım şu şekilde olur.
i= Im Sin (wt-)
herhangi bir andaki güç
P= u.i = Um Sin wt. Im Sin (wt-) oluır.
U = Um/2 , I = Im /2
Ve Sin (wt-) = Sinwt . Cos - Cos wt .Sinş
Trigonometrik ifadesi hatırlanırsa
Anigüç
P= Um. Im Sinwt . Sin(wt-)
P= Um .Im. Sinwt(Sinwt. Cos - Cos wt . Sin )
P= U .I Cos - U .I . Cos (2wt - ) şeklinde olur.
Dikkat edilecek olursa ani güçte iki bileşen vardır.Bunlardan birincisi U.I. Cos zamanla değişmezken ikincisi U.I. Cos (2wt-) zamanla değişmektedir.Zamanla değişen gücün ortalama değeri sıfırdır.O halde ani gücün ortalama değeri U.I. cos bileşenidir.
Port= U.I. cos
Port=P=ortalama güç(watt)
U=devrenin gerilimi(volt)
I=Devrenin akımı(amper)
=Sistemde akım ile gerilim arasındaki açı
Cos =Güç faktörü
Güç faktörü açısı+90 arsındadır.
Aktif Güç(P):
Gücün her an değişik değer aldığı durumlarda iş gören , faydalı olan gücün ortalama değerine alternatif akımda aktif güç (etkin güç) denir.Alternatif akımda güç denildiğinde kastedilen aktif güçtür..Birimi watdır.
P=U.I. . Cos
Aktif güç U gerilim vektörü ile I. CosJ akım vektörünün çarpımına eşittir.akımında iki vektörü olduğu göz önünde bulundurulmalıdır. Ia = I. Cos J bileşene faydalı akım, Ir=I.SinJ ise reaktif iş yapmayan bileşendir.
Omik (Saf Direnç ) devrelerde Cos =1’ dir. Bunu sonucu olarak omik devrelerde aktif güç mevcuttur ve P=U.I ‘ dır.
Endüktif ve kafasitif devrelerde Cos = 0’ dır. Endüktif ve kapasitif devrelerde aktif güç P=0’ dır.
Reaktif Güç(Q):
Devrede ortalama değeri sıfır olan güce reaktif güç denir. Ortalam sıfır olduğundan faydalı bir iş görmez. Alıcı çeyrek periyotta sistemden enerji alır ikinci çeyrek periyotta ise aldığı güçü tekrar şebekeye iade eder.
1. bölgede sistemden güç alınır.
2. bölgeden alınan güç sisteme iade edilir.
Kısaca U.ISin çarpımına reaktif güç denir. Q harfi ile gösterilir. Birimi (VAR)’ dır.
VAR: Volt-Amper-Reaktif
Omik devrelerde = 0 olduğundan Sin = 0 dır. Bu devrelerde reaktif güç sıfırdır.
Endüktif devrelerde = / 2 olduğundan Reaktif güç Q>0’dır.
Kapasitif devrelerde = /2 olduğundan Reaktif güç Q<0’ dır.
Görünen Güç (S):
Görüldüğü gibi aktif gücü dirençler, reaktif güçlerinde endüktif ve kapasitif devrelerde çekmektedir. Eğer bir devrede hem direnç hem de reaktanslar varsa bu devrede hem aktif hem de reaktif güçler birlikte çekilir. Böyle devrelerde güç, akım ile gerilimin çarpımına eşittir. Bu güce de görünen veya görünür güç denir.
S = U. I Volt * Amper
S = görünür güç (VA)
U = Gerilim (volt)
I = Akım (Amper)
Güç Üçgeni :
Ortalama (Aktif ), reaktif ve görünür güçler arasındaki geometrik bağıntıyı gösteren üçgene güç üçgeni denir. Bilindiği gibi endüktif bir devrenin uçlarına bir gerilim uygulandığında devre, geriliminden geri fazda bir akım çeker.
Kapasitif devreler de ise devrenin uçlarına gerilim uygulandığında devre geriliminin ileri fazda bir akım çeker.
Üçgenden de anlaşılacağı üzere S² = P² + Q² dir.
Güç Katsayısının Düzeltilmesi:
Trifaze alternatif akım devresinde alıcının çektiği ortalama güç P=3 U . I Cos
(Cos’ ye güç faktörü veya güç katsayısı denir.)
Cos devrenin endüktif, kapasitif veya omik olma durumuna göre (0-1) aralığında değişir.
Şekilde formülde şebeke gerilim (U) sabit olarak kabul edildiğinde çekilen sabit aktif güç; alternatif akım alıcısının Cos’ si ne kadar düşük olursa şebekeden o kadar fazla akım çeker. Cos ne kadar büyük olursa şebekeden o kadar düşük akım çeker.
Herhangi bir güç artışı sağlanmadan alıcının çektiği akımın artması tüketici ve üretici bakımından çeşitli sakıncalar yaratır. Bu sakıncalar şöyle sıralanabilir.
a) Tüketici için:
Malzeme maliyeti bakımından
1) Daha büyük güçte transformatör ihtiyacı
2) Daha büyük güçte sigorta, şalter ve benzeri cihaz ihtiyacı
3) Daha büyük kesitte kablo ihtiyacı
4) Bütün bunlara bağlı olarak tablo, trafo binası, havai hat direkleri ve çeşitli avadanlıklar büyük seçilecektir.
