Kompanzasyon Seçim Rehberi
Kompanzasyon, endüktif yüklerin çektiği reaktif gücü kondansatörlerle yerinde karşılayıp güç faktörünü yükseltmektir. Pano elemanları ve hesap yöntemi.
Kompanzasyon nedir? Kompanzasyon, tesisteki motor, trafo ve balast gibi endüktif yüklerin şebekeden çektiği reaktif gücü kondansatör gruplarıyla yerinde karşılayarak güç faktörünü (cos φ) yükseltme işlemidir. Böylece reaktif enerji bedeli önlenir, hat ve trafo akımı azalır. Otomatik kompanzasyon panosunda reaktif güç rölesi kondansatör kademelerini kontaktörlerle devreye alıp çıkarır.
Bu rehber Kompanzasyon kategorisindeki ürünleri seçerken bakılacak noktaları anlatır.
Kompanzasyon panosunu oluşturan elemanlar
Otomatik kompanzasyon panosunda bir röle tesisin güç faktörünü ölçer ve kondansatör kademelerini kontaktörlerle devreye alıp çıkarır. Zincirin her halkası ayrı bir alt kategoridedir:
- Akım trafoları: rölenin ve analizörün ölçeceği hat akımını sekonder devreye aktarır.
- Reaktif güç kontrol röleleri: ölçülen reaktif güce göre kademeleri yönetir.
- Kompanzasyon kontaktörleri: kondansatörün devreye girerken çektiği darbe akımına göre üretilir. Yükü çok hızlı değişen tesislerde kademeler, kontaktör anahtarlama modülleri grubundaki tristörlü statik kontaktörlerle anahtarlanır.
- Güç kondansatörleri: endüktif reaktif gücü karşılayan kademelerdir; kVAr gücü ve anma gerilimiyle seçilir.
- Harmonik filtreler ve harmonik filtre reaktörleri: harmonikli tesiste kondansatöre seri bağlanan reaktörlerdir; harmonik filtreler altında aktif filtre modülleri de bulunur.
- Şönt reaktörleri ve SVC çözümleri: tesis kapasitif tarafta kaldığında dengelemeyi endüktif yönde yapar; SVC grubunda endüktif yük sürücüleri ve bunlarla kullanılan şönt reaktörler yer alır.
- Şebeke analizörleri ve güç kalitesi analizörleri: seçimden önce ölçüm, devreye almadan sonra izleme içindir.
Devreden çıkan kondansatör üzerinde yük kalır; kademe yeniden devreye girmeden önce boşalmalıdır. Boşalma süresini kısaltmak için kondansatör deşarj üniteleri (deşarj bobinleri) kullanılır.
Kompanzasyon hesabı nasıl yapılır
Gereken kondansatör gücü, tesisin aktif gücü ile mevcut ve hedeflenen güç faktöründen bulunur: Qc = P × (tan φ1 − tan φ2). Örneğin 100 kW çeken ve güç faktörü 0,80 olan bir tesisi 0,95'e çıkarmak için 100 × (0,75 − 0,33) ≈ 42 kVAr gerekir.
Hesabın girdisi etiket değeri değil ölçümdür. Aktif ve reaktif gücün gün içindeki değişimi analizörle kaydedilir; toplam güç, en küçük yük değişimini izleyebilecek kademelere bölünür. Hedef güç faktörü, elektrik tarifesinde tanımlı endüktif ve kapasitif reaktif enerji sınırlarının içinde kalacak biçimde belirlenir; sınır oranlarının güncel değerini yürürlükteki tarife metninden teyit edin.
Harmonikli tesiste kompanzasyon
Sürücü, doğrultucu, UPS ve elektronik balast gibi doğrusal olmayan yükler temel frekansın yanında harmonik akımlar üretir. Kondansatörler şebeke endüktansıyla rezonansa girebilir ve harmonik akımlarıyla aşırı yüklenir. Bu tesislerde her kademe kondansatöre seri bir reaktörle kurulur; reaktör kademenin rezonans frekansını baskın harmoniklerin altına kaydırır. Seri reaktör kondansatör uçlarındaki gerilimi yükselttiği için reaktörlü kademede kondansatörün anma gerilimi şebeke geriliminden yüksek seçilir. Reaktör oranına ve kondansatör eşleşmesine, akım ve gerilim harmonikleri ölçüldükten sonra karar verilir.
Dengesiz yüklerde tek fazlı kademeler
Üç fazlı kademe her faza eşit reaktif güç verir. Tek fazlı yüklerin ağırlıkta olduğu binalarda fazların reaktif ihtiyacı birbirinden farklıdır; üç fazlı kademe bir fazı fazla, diğerini eksik kompanze eder. Bu durumda fazları ayrı ölçen bir röle ile güç kondansatörleri ve şönt reaktörleri kategorilerinin tek fazlı alt gruplarındaki ürünler kullanılır.
Güç kondansatörü ile motor kondansatörü arasındaki fark
Güç kondansatörü kompanzasyon kademesidir ve kVAr gücüyle anılır. Motor kondansatörleri tek fazlı motorların yardımcı sargı devresinde kullanılır ve mikrofarad (µF) değeriyle seçilir; daimi devre ve ilk hareket (start) tipleri vardır. İki ürün birbirinin yerine kullanılmaz.
Bu kategorideki markalar
- Entes: akım trafoları, güç kondansatörleri, şebeke analizörleri, harmonik filtreler, şönt reaktörler ve reaktif güç kontrol röleleri.
- Schneider Electric: akım trafoları, güç kondansatörleri, harmonik filtre reaktörleri ile şebeke ve güç kalitesi analizörleri.
- ABB: CLMD serisi güç kondansatörleri, akım trafoları, şebeke analizörleri ve harmonik filtre reaktörleri.
- Tibcon: silindir ve kutu tipi güç kondansatörleri, harmonik filtreler, şönt reaktörler, kompanzasyon kontaktörleri ve tristörlü statik kontaktör modülleri.
Tense akım trafoları, motor ve güç kondansatörleri ile reaktif güç kontrol röleleriyle, Hawcon motor kondansatörleriyle listelenir.
Sipariş notları
Ürünler adetle satılır. Ürünlerin bir bölümü terminli listelenir; bu ürünlerde teslim süresi sipariş öncesinde teyit edilir. Ürün adları üretici kodunu taşır (METSECT5GD050, TBC1504, STC-30 gibi); kodu aramaya yazarak ürüne doğrudan ulaşabilirsiniz.
Kompanzasyon Panosu Bileşenleri ve Seçim Tablosu
| Kompanzasyon Bileşeni | Temel Seçim Kriteri | Görevi ve Koruması | Tipik Uygulama | Kategori Bağlantısı |
|---|---|---|---|---|
| Güç Kondansatörleri (Silindirik / Kutu) | kVAr gücü (0.5–50 kVAr) ve çalışma gerilimi (400–525 V) | Endüktif reaktif gücü dengeleme | Standart ve harmonik filtreli kompanzasyon kademeleri | Güç Kondansatörleri |
| Reaktif Güç Kontrol Rölesi ve SVC | Kademe sayısı (12–24) ve tristör (SVC) çıkışı | cosφ ölçümü ve otomatik kademe/şönt reaktör devreye alma | Dengesiz ve hızlı değişen endüstriyel tesis yükleri | Reaktif Güç Kontrol Röleleri |
| Şönt ve Harmonik Filtre Reaktörleri | kVAr gücü ve p=%7 / %14 rezonans faktörü | Kapasitif reaktifi bastırma ve harmonik rezonansı önleme | Uzun kablo/LED yükleri (şönt) ve sürücülü tesisler (harmonik) | Endüktif Yük Sürücüleri ve Reaktörler |
| Kompanzasyon Kontaktörü ve NH Bıçaklı Sigorta | Deşarj dirençli yardımcı kontak · gG bıçaklı koruma | Kondansatör demeraj akımını sönümleme ve kısa devre koruması | Her kompanzasyon kademesinin güvenli anahtarlanması | Kompanzasyon Kontaktörleri |
Sık sorulan sorular
Kompanzasyon panosu için hangi malzemeler gerekir?
Temel pano bir reaktif güç kontrol rölesi, röleye akım bilgisi veren akım trafosu, kademe sayısı kadar güç kondansatörü ve her kademe için bir kompanzasyon kontaktörü ile sigorta ya da şalterden oluşur. Harmonikli tesiste her kademeye seri reaktör, kapasitif tarafta kalan tesiste şönt reaktör eklenir. Ölçüm ve izleme için şebeke analizörü kullanılır. Kademe güçleri ve sayısı ölçüme dayalı projeyle belirlenir.
Kompanzasyon hesabı nasıl yapılır?
Gereken kondansatör gücü Qc = P × (tan φ1 − tan φ2) bağıntısıyla bulunur. P tesisin aktif gücü, φ1 mevcut, φ2 hedeflenen güç faktörünün açısıdır. 100 kW yükte güç faktörünü 0,80'den 0,95'e çıkarmak yaklaşık 42 kVAr ister. Yük gün içinde değiştiği için hesap tek bir etiket değeriyle değil, analizörle kaydedilen aktif ve reaktif güç değerleriyle yapılır ve toplam güç kademelere bölünür.
Kondansatör sigortası nasıl seçilir?
Sigorta kondansatörün anma akımına eşit seçilmez. Kondansatör devreye girerken yüksek bir darbe akımı çeker; şebekede harmonik ya da gerilim yükselmesi varsa sürekli akımı da anma değerinin üzerine çıkar. Bu nedenle sigorta ya da şalter, kondansatör üreticisinin kademe gücüne göre verdiği değerle seçilir. Kontaktör ve kablo kesiti de üretici verisine ve proje koşullarına göre belirlenir.
Tesis neden kapasitif tarafa geçer ve nasıl düzeltilir?
Kapasitif reaktif güç akımın gerilimin önünde olduğu yüklerden kaynaklanır. Yük azken devrede kalan sabit kondansatörler, uzun kablo hatları ve giriş filtresinde kondansatör bulunan elektronik yükler tesisi kapasitif tarafa çeker. Önce rölenin ayarları ve kademelerin doğru çalışıp çalışmadığı kontrol edilir. Kapasitif reaktif güç kalıcıysa dengeleme şönt reaktör kademeleriyle, yük sürekli değişiyorsa SVC çözümleriyle yapılır; reaktör gücü ölçülen değere göre seçilir.
Kompanzasyon kontaktörü ile normal kontaktör arasındaki fark nedir?
Kondansatör devreye alındığı anda, özellikle başka kademeler devredeyken, çok yüksek ve kısa süreli bir darbe akımı çeker. Kompanzasyon kontaktörleri bu akıma göre tasarlanır, çoğunlukla akımı sınırlayan ön kontak ve dirençlerle üretilir ve kVAr değeriyle anılır. Motor ve genel yükler için üretilen kontaktör aynı kademede kullanılacaksa üreticinin kondansatör anahtarlama için verdiği değerler esas alınır.