Reaktif Güç Kompanzasyonu Projesi

+ Yorum Gönder
Elektronik ve Elektrik Bölümü Bölümünden Reaktif Güç Kompanzasyonu Projesi ile ilgili Kısaca Bilgi
  1. 1
    Fatal
    Özel Üye
    Reklam

    Reaktif Güç Kompanzasyonu Projesi

    Reklam



    Reaktif Güç Kompanzasyonu Projesi

    Forum Alev
    Sosyal hayatın gelişmesi ve teknolojinin ilerlemesi ile elektrik enerjisi tüketimi hızla artmaktadır. Dünyada ve özellikle ülkemizde son yıllarda önemli bir enerji açığı göze çarpmaktadır. Şehir şebekelerinden alınan örnekler, güç faktörünün düşük seviye de olduğunu göstermektedir. Bu nedenle elektrik tesislerine kompanzasyon yapılarak güç faktörü iyileştirilmeye çalışılmaktadır. Bu çalışmada kompanzasyon gerekliliği, şebekeye ve tüketiciye sağlayacağı faydalar, kompanzasyon çeşitleri anlatılmıştır. Ayrıca bir tesisin kompanzasyon projesi yapılmıştır.
    1. GİRİŞ
    Son yıllarda dünyada karşı karşıya kalınan enerji krizi, araştırmacıları bir yandan yeni enerji kaynaklarına yönelirken, diğer yandan da daha verimli sistemlerin tasarlanması ve boşa giden elektrik enerjisinin azaltılması yönünde yapılan çalışmaların yoğunlaşmasına neden olmuştur.
    Elektrik enerjisi bugün arlık yalnız alternatif akım enerjisi olarak Üretilir ve dağıtılır. Tüketicilerin şebekeden çektikleri alternatif akım, biri aktif diğeri de reaktif akını olmak üzere iki bileşenden oluşur. Alternatif akımın meydana getirdiği aktif güç tüketici tarafından faydalı hale getirilir fakat reaktif akımın meydana getirdiği reaktif güç ise faydalı güce çevrilmez, Her ne kadar reaktif güç aktif güce çevrilemezse de bundan tamamen de vazgeçilemez, Elektrodinamik prensibine göre çalışan generatör, transformatör, bobin ve motor gibi bütün işletme araçlarının normal çalışmaları için gerekli olan manyetik alan, reaktif akım tarafından meydana getirilir.
    Reaktif gücün şebekelerde ve tesislerde oluşan istenmeyen etkilerini önlemek, amacıyla kompanzasyon’a başvurulur Elektrik tesislerinin ve yükün ihtiyacı olan reaktif gücün belirli teknikler kullanılarak karşılanması’ Reaktif Güç Kompanzasyonu’ olarak adlandırılır. İdeal bir alternatif akını için reaktif güç kompanzasyonu şarttır, İdeal bir alternatif akım şebekesinde, şebekenin her noktasında gerilim ve frekans sabit ve harmoniksiz olmalıdır. Ayrıca güç faktörü de bir veya bire yakın olmalıdır. Bir alternatif akım şebekesinin kalitesi şunlara bağlıdır:
    1. Gerilim ve frekansın sabitliği
    2. Güç faktörünün bire yakınlığı
    3. Faz, gerilim ve akımların dengeli olması
    4. Sürekli enerji verebilmesi
    5. Harmonik miktarının belirli sınırlar içinde kalması

    Bu kaliteyi sağlayabilmek içinde reaktif güç kompanzasyon cihazlarının kullanılması gerekir.
    Reaktif güç kompanzasyonu ile ilgili ilk çalışmalar XX., Yüzyılın başından itibaren başlamıştır. ilk olarak, sabit kandansatör ünitelerinin kullanılmasına ı 914 yılında başlanmış ve bu tarihte motor, lamba, transformatör gibi alıcılar kendilerine paralel bağlı kondansatörlerle tek tek kompanze ediImiştir.
    Endüstrinin gelişmesiyle çok sayıda motor veya endüktif yüklerin değişik zamanlarda devreye girip çıktığı tesisler kurulmuştur. 1970’li yıllarda özellikle endüstride elektrik enerjisi kullanımına dayanan büyük tesisler kurulmuştur. Yüksek güçlü tristörlerin (3000 A) geliştirilmesiyle mekanik anahtarların yerini yarı iletken anahtarlar almaya başlamıştır. Anahtarlama işleminin en aza indirilmesi sistemin kararlılığını artırır. 1970 yıllından itibaren statik kompansatörler kullanılmaya başlanmıştır. Günümüzde en çok statik kompansatöder kullanılmaktadır. Bu konuda yapılan çalışmalar da sürmektedir. [1]
    Endüstride kompanzasyonu gerektiren en önemli yükler şunlardır; düşük uyarmalı senkron makineler, transformatörler, bobinler, havai hatlar, senkron motorlar, redresörler, endüksiyon fırınları, elektrik ark ocakları, kaynak makineleri, endüksiyon kaynak makineleri, lamba balastları, haddehaneler, haddehanelerin elektrik tesisatı, asenkron motorlar, v.b.
    2. GÜÇ FAKTÖRÜ
    Bir tüketicinin şebekeden çektiği güçler aşağıda verilmiştir.
    Görünür Güç S = U.I (1) Aktif Güç P = U.I.Cosφ (2) Reaktif Güç Q = U.Sinφ (3)
    Bir tüketicinin şebekeden çektiği akımlar aşağıda verilmiştir.
    Aktif Akım Ia = I.Cosφ (4) Reaktif akım Ir = I Sinφ (5) Görünür akım

    I = (Ia2 + Ir2)1/2 (6)
    Yukarıda da görüldüğü gibi aktif güç, görünür gücün Cosφ ile çarpımıdır. Bu sebeple Cosφ’ye aktif güç katsayısı veya kısaca güç katsayısı adı verilmektedir.[2]

    Şekil 1. Güç üçgeni
    Bir şebekeyi en iyi şartlarda kullanmak için reaktif enerjinin tüketildiği yerde üretilmesi gerekmektedir. Bu da düşük olan Cosφ değerini yaklaşık 0,95 ile 1 değeri arasındaki bir değere çıkarmak demektir. Güç katsayısı, elektrik işletmeleri tarafından belirlenmiş olan minimum 0,95 Üzerinde tutulmak zorundadır. Aksi halde kuruluşlar çektikleri reaktif güç içinde ücret ödemek zorunda kalırlar. Bu durumda da güç katsayısı mutlaka iyileştirilmelidir.
    3. REAKTİF GÜÇ KOMPANZASYONUNUN FAYDALARI
    Düşük güç faktörü, tesiste aşağıdaki sorunlara neden olur:
    Üretici yönünden getirdiği sorunlar; kurulacak bir tesiste generatör ve transformatörlerin daha büyük güçte seçilmelerine neden olur, kumanda kontrol ve koruma cihazlarının daha büyük ve hassas olmalarına sebep olur. Kurulu bir tesiste de: üretim iletim ve dağıtımda kapasite ve verim düşer. iletkenlerde gerilim düşümü ve enerji kayıpları artar gerilim regülasyonu ve işletmecilik zorlaşır.
    Tüketici yönünden getirdiği sorunlarsa kurulacak bir tesiste, abone transformatörünün kumanda koruma ve kontrol donanımının daha büyük olmasına ve tesisat iletkenlerinin daha kalın kesitli seçilmesine neden olur. Kurulu bir tesiste de getireceği sorunlarsa;abone transformatörünün ve tesisatının kapasite ve verimi düşer, şebekeden daha çok reaktif enerji (kVAR/h) çekilir.
    Sonuç olarak da görülen hizmet maliyeti anar. Tüm bunların yanında yatırımlar yapılması ile milli ekonomiye verilmiş olur.
    Birim enerji (kWh) başına reaktif enerjinin dolayısıyla kayıpların az olması için; elektrik motorlarının güç faktörleri yüksek olanları seçilmelidir, elektrik motorları gereğinden büyük güçte seçilmemeli ve yüksüz çalıştırılmamalıdır, Aydınlatma lambalarında ışık verimi yüksek olan (Flüoresan lamba gibi) seçilmeli ve kompanze edilmelidir. Sanayi tesislerinde reaktif enerji kompanzasyonu yapılmalıdır.
    Güç faktörünün düzeltilmesinin şebekeye faydaları enerji nakil hatlarında hat sonunda çekilen aktif güç sabit kalır ve gerilim düşümü azalır Tüketiciye faydaları ise; gereksiz yatırım yapılmamış olur, kayıplar azalır, gerilim düşümü azalır, alıcılar istenilen verimde çalışır, alıcılar için gerekli iletken kesitleri daha düşük tutulur ve en önemlisi de reaktif enerji bedeli ödenmez.
    4. KOMPANZASYON TESİSLERiNiN SINIFLANDIRILMASI
    Tesise bağlı alıcıların durumuna göre, kompanzasyonu gerçekleştirecek olan kondansatörler, temelde üç şekilde düzenlenir:
    Tekli kompanzasyon: Devamlı olarak işletmede bulunan oldukça büyük güçlü tüketicilerin ihtiyacını temin etmek için kondansatörler tüketicinin uçlarına doğrudan doğruya paralel bağlanırlar ve ancak bir anahtar üzerinden tüketici ile birlikte işletmeye sokulup çıkarılırlar.Tekli kompanzasyonun birçok üstünlüklerinin yanında sakıncaları da vardır. Bu kompanzasyon tipi pahalı ve ayara elverişli değildir.
    Grup kompanzasyon: Beraber veya aynı kontaktör veya şalter üzerinden devreye girip çıkan motor, lamba ve transformatörler ortak kompanze edilebilirler. Birçok tüketicinin bulunduğu bir tesiste her tüketicinin ayrı ayrı kondansatörlerle donatılacağı yerde bunların ortak bir kompanzasyon tesisi tarafından beslenmesi daha pratik ve ekonomik sonuçlar verir.
    Merkezi kompanzasyon : Grup kompanzasyonun bir kademe daha genişletilmesiyle merkezi kompanzasyon elde edilir. Projelendirilmesi ve hesaplamaları kolaydır. Bir tesisin hangi çeşit kompanzasyonla donatılması gerektiği işletmenin muhtelif zamanlarda alınmış yükleme eğrilerine göre seçilmelidir.
    5.HARMONİKLERİN KOMPANZASYON TESİSLERİNDEKİ ETKİLERİ
    Elektrik tesislerinde akımın ve gerilimin 5O Hz’lik tam sinüs şeklinde olması istenir. Fakat bazı yan etkiler ve bozucu olaylar yüzünden elektriksel büyüklüklerin şekli bozulur ve harmonik ihtiva ederler. Bu yüzden çeşitli harmonik frekanslarında rezonans şartı daha kolay gerçekleşir. Bunların önlenmesinde temel frekans rezonanstaki kadar değildir. Ancak başka frekans bölgelerine girmeden, devre sabitlerinde küçük değişiklikler yapmak şartı ile belirli harmonik rezonansından kaçılır veya filtreler kullanılarak harmonikler engellenebilir.
    Arızasız bir işletmede harmonikler çeşitli sebeplerle ortaya çıkar. Bunların başında manyetik ve elektrik devrelerindeki lineersizlik başta gelir. Bunun sonucunda da akımın ve gerilimin s inusoidal dalga şekli bozulur. Harmoniklerin başlıca kaynakları generatörler, transformatörler, tristörler ve arkla çalışan işletme cihazlarıdır.
    Harmoniklerin elektrik tesisi üzerinde çeşitli zararları vardır. Bunların başlıcaları; generatör ve şebeke gerilimin bozulması, gerilim düşümünün artması, izolasyonun delinmesi, koruma rölelerinde hatalı ölçmedir.


    Kaynak Devami




  2. Alev
    Özel Üye

    Reaktif Güç Kompanzasyonu Projesi Makalesine henüz yorum yazılmamış. ilk yorumu siz yapın


Sponsor Bağlantılar
+ Yorum Gönder
5 üzerinden | Toplam : 0 kişi