Page 38 - st-pano-ozel-eki-2017-eylul

ST PANO , 7(.1ù. 0$.$/(

Alçak Gerilim Kompanzasyon Panoları

Elektriksel Özelliklerin Belirlenmesi

ve 3 Boyutlu Pano Tasarımı

Hazırlayan: Siemens

1.GİRİŞ Şekil 1.’de görülen ij açısı, akım ve gerilim arasındaki faz farkı
Endüktif lineer yükler (örn. Transformatör, asenkron motor, vs.) olarak ifade edilen açıdır.
ve endüktif nonlineer yükler (örn. Sürücü devreleri, kaynak
makinaları, ark fırınları, doğrultucular, tristörler, frekans kon-
vertörleri, balastlı gaz deşarj lambaları, vs.) çalışma prensip- Şekil 1. Güç faktörünün
lerinin temelini oluşturan manyetik alanı yaratırken reaktif güç aktif ve görünen güç
olarak vektörel ifadesi
kullanmaktadırlar. Bu reaktif güç, sistemi besleyen kaynaktan
sağlanırken, sistemden çekilen aktif gücün yanında üretim ve
dağıtım ekipmanları üzerinde ekstra yüke neden olmaktadır. Reaktif güç olarak ifade edilen Q, aşağıdaki formül ile hesap-
Bu ekstra yükün azaltımı ve dolayısı ile sistem verimliliğinin ar- aVcbV`iVYØg/
tırılması kompanzasyon uygulamaları ile sağlanmaktadır. Böy- Q= S - P 2 (2)
2
lece reaktif güç, ihtiyaç duyulduğu noktada kompanzasyon
sistemleri ile oluşturulmaktadır.
Kompanzasyon sistemleri orta ve alçak gerilim istasyonlarında Bir sistemin güç faktörünün iyileştirilmesi için ihtiyaç duyulan
uygulanabilmektedir. Teknik ve ekonomik nedenler ile kompan- gZV`i^[ \“ ]ZhVWØ ^^c VéVæØYV`^ [dgb“a `jaaVcØabV`iVYØg/
zasyon sistemleri alçak gerilim tarafında uygulanması tercih Q =P .(tan ij1 - tan ij1) (3)
edilebilir. Ekonomik nedenler ele alındığında temel olarak al- c max
çak gerilim tarafında kullanılan ekipmanların daha düşük mali-
yetli oluşu ön plana çıkmaktadır. Teknik açıdan ele alındığında Burada ij açısı kompanzasyon sistemi uygulanmadan önceki
ise, yüke daha yakın noktada uygulanacak kompanzasyon ile açı değeri iken ij açısı, kompanzasyon uygulaması sonrasın-
sistem kararlılığı ve buna bağlı olarak enerji kalitesinde artış da ulaşılmak istenen açı değeridir.
olacaktır.
Uygulanacak kompanzasyon sisteminin, istenen sonuçları ve- 2.1. Lineer Yükler için Kompanzasyon
rebilmesi için, elektriksel malzeme seçimi ve bu seçime bağlı Lineer yükler şebekeden yaklaşık olarak sinüsoidal akım çek-
pano mekanik boyutlandırması kritik rol oynamaktadır. Elektrik- mektedir. Bu akım değeri, lineer yüklerin manyetik alanlarını
sel malzemeye ve kullanım alanına göre 3 boyutlu tasarlana- oluşturmak için ihtiyaç duyduğu reaktif güç nedeni ile, şebeke
cak pano ile sisteme uygun çözüm sunulabilmektedir. geriliminden bir ij açısı kadar geridedir. Toplamda şebekeden
Bu yazıda kompanzasyon sistemleri ile beraber alçak gerilim çekilen görünür güç, reaktif güç nedeni ile, kullanılan aktif güç-
panosu içerisindeki uygulamaların açıklanması amaçlanmak- ten daha fazladır. Lineer endüktif yükler, harmonik bozunumlu
tadır. Malzeme seçiminde kullanılan kriterler ile birlikte pano- reaktif güce neden olmazlar. Toplam reaktif akım ihtiyaç duyu-
nun mekanik tasarımında göz önünde bulundurulan noktalara lan reaktif akıma eşit olarak kabul edilir. Bu nedenle genellikle li-
değinilmektedir. Tüm bunlara bağlı olarak tasarım ensasına neer yüklerin çoğunlukta olduğu şebekelerde kullanılacak kom-
kaçınılması gereken noktalar da ele alınmaktadır. panzasyon sistemlerinde harmonik filtreler kullanılmamaktadır.

2.KOMPANZASYON SİSTEMLERİ 2.2. Non- Lineer Yükler için Kompanzasyon
Alternatif akım sistemlerinde, aktif güç (P) ve görünen güç (S) Şebekelerde en sık karşılaşılan non-lineer (lineer olmayan) yük-
arasındaki oran güç faktörünü vermektedir. Vektörel olarak ler frekans dönüştürücü motor sürücülerdir. Bu tip sürücüler,
ifade edildiğinde ij açısının kosinüs değeri güç faktörü olarak motor hız kontrolü için şebekeden aktif gücün yanında reaktif
^[VYZ ZY^a^g/ güç ve non-sinüsoidal akım çekmektedir. Bu non-sinüsoidal
p akım eğrisi, bir temel akım değerindeki sinüs eğrisi ile sistem
cos ij = (1) frekansının katlarından oluşan harmonik akım eğrilerinin birle-
s
şiminden oluşmaktadır. 3 fazlı sistemlerde oluşan harmonikler

36 ST PANO I EYLÜL 2017