Güç Kalitesi ve Kompanzasyon Hakkında Doğru Bilinen Yanlışlar

Yazı Dizisi -2

Uğur Yaşa

Güç kalitesi ve kompanzasyon hakkındaki yazı serimizin ikinci bölümü ile devam ediyoruz.

400V bara gerilimi olan tesiste 525V etiket değerine sahip kondansatör seçmek daha güvenlidir.
Yanlış..!

Kondansatörün gerilim değeri seçilirken bara gerilimi ve uygulama tipi dikkate alınır. Ancak 400V bara gerilimi için 525V nominal gerilimli bir kondansatör seçmek, gereksiz yere aşırı büyük bir gerilim-güç boyutlandırması demektir ve 1300 A maksimum yük akımı olan bir tesise 1600 A yerine 4000 A termik manyetik seçmekle benzerdir.

IEC 60831-1 Tablo-3 - İzin Verilen Maksimum Gerilimler

Filtreli kompanzasyon uygulamalarında, kondansatöre seri bağlanan filtre nedeniyle bir ileri gerilim düşümü, yani gerilim yükselmesi gerçekleşir. Bu yükselme, seri bağlanan reaktörün empedansına bağlı olmak üzere, yaygın olarak kullanılan akord frekansında (%p=%7) yaklaşık %7’lik bir orana karşılık gelir. Bu da, 400 V nominal gerilimli bir barada kondansatör üzerine düşecek gerilimi 400 V x (1 + 0,07) = 428 V seviyelerine getirir. Buradaki yükselme, rezonans frekansının yani %p değerinin değişimine bağlı olarak değişecektir. Bu nedenle filtreli kompanzasyon uygulamalarında, kondansatörün nominal gerilimini 400 V yerine 430 V veya biraz üzerinde seçmek yeterli olacaktır. Kondansatörler, IEC 60831 standardına göre nominal gerilimlerinin %10 (8s/24s) fazlasına dayanabilecek şekilde üretilir. Kısa süreli gerilim yükselmelerinde (1 dakika) bu dayanım seviyesi %30’lara kadar çıkar. Gerilim dayanımı ile IEC 60831-1 standardındaki ilgili tablo yandaki gibidir. Bu da, herhangi bir gerilim yükselmesinde dahi kondansatörün rahatlıkla çalışmaya devam edebileceğini gösterir.

Güç kalitesi ve kompanzasyon hakkındaki bir diğer önemli nokta da aşırı güçte boyutlandırmadır. Kondansatöre uygulanan gerilime bağlı olarak vereceği çıkış gücü değişir. 400 V barada çalışmak üzere 525 V nominal gerilimli bir kondansatör seçilecek olsun. Bu sistemdeki kondansatörler de %7’lik bir reaktör ile donatılacak olsun. Bu durumda, 400 V’ta 25 kVAr etkin güç elde edebilmek adına 525 V’ta kullanılması gereken güç 40 kVAr olmalıdır. Bu da tasarım gücünün %62,5’ini etkin olarak kullanabildiğimizi, %37,5 gücün ise aşırı boyutlandırma nedeniyle kullanılamadığını gösterir. 1000 kVAr 525 V 50 Hz gücündeki bir kompanzasyon sistemi bağlandığı 400 V 50 Hz şebekeye 625 kVAr güç basabilecektir.  Bu uygulamada 525 V kondansatör yerine 430 V kondansatör seçilseydi, 625 kVAr 400 V gücü elde edebilmek adına 675 kVAr 430 V 50 Hz kompanzasyon gücü yeterli olacaktır. Bu da %92,5 gibi yüksek bir oranda tasarım gücünün çıkış gücüne dönüştüğünü gösterir

Bundan sonraki yazımıza “Kompanzasyon ve Güç Kalitesi Hakkında Doğru Bilinen Yanlışlar  YazıDizisi-3 ” ile devam edeceğiz.