Kompanzasyon

KOMPANZASYON NEDİR?

Teknik olarak, Voltaj ile akım arasında, idealde faz farkı olmaz. İndüktif ya da kapasitif yüklerin oluşturduğu etki neticesinde, akım sinyalinin, voltaj sinyaline göre maximum ±90 derecelik fazı kayar. İndüktif ve kapasitif etki neticesinde oluşan voltaj ve akım sinyali arasındaki faz kaymasını düzelterek, ideale yakın (0 derecede) sabit tutmaya yarayan işleme KOMPANZASYON denir.

Pratikte ise, 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 Şekil1 de görülebileceği gibi 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. Kompanzasyonu sağlanmış olan bir sistemin akım gerilim grafiği de Şekil2'deki gibidir.

Kompanzasyon Akim ve Gerilim Şekil-1

Kompanzasyon Akim ve Gerilim Şekil-2 İki şekilde Kompanzasyon yapılır;
  • 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 bahsettik.

Statik Faz Kaydırıcılar (Kondansatörler)

Kondansatörler, statik faz kaydırıcılardır. Kondansatörlerin bakım masrafının olmaması, ekonomik olmaları nedeni ile günümüzde reaktif güç kompanzasyonunda kullanılmaktadırlar.

İleride bahsedeceğimiz kompanzasyon konuları, statik faz kaydırıcı olan kondansatörler ile yapılan kompanzasyondur.

KOMPANZASYON NEDEN GEREKLİDİR?

Elektrik enerjisinin, santralden en küçük alıcıya kadar dağıtımında en az kayıpla taşınması gerekmektedir. Günümüzde, teknolojinin gelişmesi ile her evde bulunan buzdolabı, çamaşır makinası, klima, vs. gibi ısıtma, havalandırma ve soğutma cihazları, elektrik enerjisine ihtiyacın her geçen gün biraz daha artmasına, enerji üretiminin gittikçe pahalılaşmasına neden olmakta, dolaylı olarak ta bu durum şebekede taşınan elektrik enerjisinin de kaliteli, ucuz ve hakiki iş gören aktif enerji olmasını daha zorunlu kılmaktadır.

Kompanzasyonun tanımında bahsedildiği gibi, şebekeye bağlı bir alıcı, eğer bir motor, bir transformatör, bir floresant lamba ise, bunlar manyetik alanlarının temini için bağlı oldukları şebekeden indüktif reaktif güç çekerler. İş yapmayan ve sadece motorda manyetik alan doğurmaya yarayan indüktif reaktif güç, iletim hatlarında, trafolarda, tablo, şalterler ve kablolarda lüzumsuz yere kayıplara sebebiyet vermektedir.

Bu kayıplar yok edilebildiği zaman, şüphesiz trafolar daha fazla motoru besleyebilecek bir kapasiteye sahip olacak, keza disjonktörler (disjonktör=Yüksek gerilimli enerji nakil hatlarına ve fabrikaların ana girişlerine konur. Disjonktörler akım taşıyan hatlarda açma kapama yapmaya yarar. Bu elemanlar yüksek gerilimli şebekelerin açma kapama şalteri olarak da tanımlanmaktadır.) lüzumsuz yere büyük seçilmeyecek, kullanılan kablolar ise daha küçük kesitte seçilebilecektir.

Daha az yatırımla motora enerji verme yanında, uygulanan tarifeler yönünden, her ay daha az elektrik enerjisi ödemesi yapılacaktır. Görüldüğü gibi, daha ilk bakışta reaktif gücün santralden alıcıya kadar taşınması, büyük ekonomik kayıp görünmektedir. Genellikle enerji dağıtım şebekelerinde lüzumsuz yere taşınan bu enerji, taşınan aktif enerjinin %75 ile %100'ü arasında olduğu tespit edilmiştir.

Sonuç olarak, bu reaktif enerjinin santral yerine, motora en yakın bir bölgeden gerek kondansatör tesisleri (statik faz kaydırıcı), gerekse senkron döner motorlar (dinamik faz kaydırıcı) tarafından temin edilmesiyle, santralden motora kadar mevcut bütün tesisler bu reaktif gücün taşınması yükünden arınmış olacaktır.

KOMPANZASYON YAPILMAZ İSE NE OLUR?

Reaktif güçler kompanze edilmez ise,
  • Şebekede güç kayıplarına neden olur,
  • Üretim ve dağıtım sisteminin kapasitesini azaltır,
  • Gerilim düşmesinin, taşınan gücü sınırladığı dağıtım hatlarında, enerji taşıma kapasitesinin düşmesine neden olur.

Bu nedenle, aşırı yüklenmeler ve gerilim düşmelerinin önlenmesi için, kompanzasyon neden gereklidir? başlığı altında anlatıldığı gibi, şebekeden en verimli şekilde faydalanılabilmesi için, reaktif yüklerin oluştukları noktada kompanze edilmesi ve giderilmesi zorunludur.

Bu neden ile, kompanzasyon panosu kurmak ile yükümlü aboneler, Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu kararı ile belirtilmiş sınırlar içerisinde kompanze edilmiş şekilde elektrik tüketmek zorundadırlar. Aksi durumda aboneler, ceza ödemek ile yükümlüdür.