- Dinamik faz kaydırıcılar, aşırı ikaz edilmiş senkron makinalardır. (Senkron kompansatörler)
- Statik faz kaydırıcılar, kondansatörlerdir.
Kondansatörlerin kayıpları çok düşük olup nominal güçlerinin % 0,5′ inin altındadır. Bakım masraftarı da düşüktür. Tüketicilerin hemen yanına ve istenilen büyüklükte tesis edilebilme kolaylıkları da vardır. Bu nedenle tercih edilirler.
DİNAMİK FAZ KAYDIRICILAR
Reaktif güç üretiminde kullanılan dinamik faz kaydırıcıların başında , aşırı uyarılmış senkron makinalar gelir. Genel olarak santrallerden gelen enerji nakil hatlarının sonunda ve tüketim merkezlerinin başında şebekeye bir senkron makina paralel bağlanır ve bölgenin reaktif güç ihtiyacı bu makina tarafından sağlanır. Şebekeye bağlanan senkron makina şebekeden boşta çalışma kayıplarını karşılıyacak kadar az bir aktif güç ve şebekeye istenen reaktif gücü vererek, bir reaktif güç üreticisi olarak çalışır. Bu esnada bunların ayrıca tahsir edilmesine de gerek yoktur. Senkron faz kaydırıcıların kayıpları kondansatörlere göre daha yüksek olduğu gibi bunların devamlı bir bakıma ihtiyaçları vardır. Ayrıca güçleri çok yüksek olduğu halde, ekonomik olarak yapımı ve temini mümkün olur. Bundan başka bu gibi üreticiler, bir tüketim merkezinin civarına yerleştirildiğinden sadece generatörler ve yüksek gerilim enerji iletim hatları ve buna ait transformatörler kurtarıldıkları halde tüketim merkezine bir veya iki kademeli orta gerilim şebekeleri ile alçak gerilimli dağıtım şebekesi reaktif güç nakletmek zorunda kalırlar. Onun için dinamik faz kaydırıcılar bugün ancak, özel hallerde ve ekonomik şartların gerçekleştiği yerler de kullanılırlar.
SENKRON MOTORLAR İLE GÜÇ KOMPANZASYONU
Güç katsayısının düzeltilerek aktif gücün (gerçek güç) artmasını sağlamak için senkron motorlar kullanılır. Bu amaçla kullanılan senkron motorlara SENKRON KOMPANSATÖR veya SENKRON KONDANSATÖR adı verilir. Şekil.3.1.a de üç fazlı bir şebekeye bağlanmış geri güç katsayılı (endüktif) bir alıcı ile aynı şebekeye bağlanmış 3 fazlı bir senkron motor görülüyor. Senkron motorun boşta fazla uyartımlı çalıştğını ve kayıplarının olmadığını düşünelim. Bu durumda senkron motorun akımı gerilimden 90 ilerdedir. Şekil.3.2.b’ de yük akımı Iy , Şebeke gerilimi Uy den den geride gösterilmiştir. Senkron motorun akımı Is ise, gerilimden 9Oo ilerdedir. Devreye senkron motor bağlanmadan önce şebekeden çekilen akım Iy kadar iken,senkron motor bağlandıktan sonraçekilen akım I kadar olmaktadır
(a) Senkron motor ile güç katsayısının düzeltilmesi
(b) Senkron kompansatör
Iy akımının iki bileşeni Iya aktif Iyf ise reaktif bileşen olarak tanımlanır. I akımının aktif bileşeni I, reaktif bileşeni ise Ir dir. Ia=Iya olduğuna göre, senkron motor bağlandıktan sonra da çekilen güç aynı kalmıştır. Çünkü sekron motorun gerçek gücü sıfırdır.
Iya=Iy.Cos Ia=I.Cos Iya=Ia
olduğundan,
Iy.Cos= I.Cosdir. Iy>I olması bize senkron motor bağlandığından sonra şebekeden çekilen akımın azaldığını gösterir.
ÖRNEK1:
100 KVA, Cos=0,6 geri güç katsayılı ve 2300 V’luk 3fazlı bir yüke kayıpları olmayan fazla uyartımlı 35kVAlık bir senkron motor boşta paralel bağlandığında sistemin güç katsayısı ne olur?
Yükün çektiği akım I
Senkron motorun akımı I
I=25.0,6=15A
I=25.0,8=20A
=20-8,8=11,2A
I=
Cos
Görüldüğü gibi senkron motor bağlanmadan önce şebekeden 25 A, çekilirken senkron motor bağlandıktan sonra aynı güç için çekilen akım 18,72 Ampere düşmektedir. Böylece hatlarda düşen gerilim ve güç kaybı azalmaktadır. Sistemin daha önceden 0,6 olan güç katsayısı, senkron motor bağlandıktan sonra 0,8′e yükselmektedir.
Sistemin güç katsayısınin 1 olması için reaktif akımın sıfır olması gerekir. Bunun için yük akımının reaktif bileşeni Iyr nin, senkron motor akımı Ism’ ye eşit olması gerekir. Bu durumda yani Iyr = I, olduğunda sistemin güe katsayısı 1 olur. Sistem omik olarak çalışır.
Yükün reaktif bileşeninin, senkron motorun akımı Ism den büyük olduğu durumlarda (Iyr>Is) sistem endüktif, küçük olduğu durumlarda ise kapasitif çalışır.
ÖRNEK2:
Örnek 1 deki fabrikaya bir senkron motor bağlanarak sistemin güç katsayısının 1 olması isteniyor. Bunun için gerekli senkron motorun KVA. olarak görünür gücü ne kadar olmalıdır?
Yükün aktif bileşeni (gerçek gücü) Py ;
Py= Sy. Cos y =100. 0,6 = 60 kW.
Reaktif bileşeni (kör gücû)
Q=S . Sin= 100. 0,8= 80 KVAR bulunur.
Sistemin güç katsayısının 1 olması için Q = Qs olması gerekir. Buna göre şebekeye bağlanacak senkron motorun KVA. olarak görür gücü 80 KVA. olmalıdır. Sisteme 80 KVA. lık bir senkron motor bağlandığında, şebekeden çekilen reaktif güç sıfır olur. Reaktif gücün sıfır olması ise, sistemin omik (Cos =1) olarak çalışması demektir.
STATİK FAZ KAYDIRICILAR
“Statik”adı; kullanılan techisatın döner sistemler yerine induktivite, kapasite ve tristör gibi elemanların kullanılmasından doğar. “Faz Kaydırma”deyimi ise yine bu elemanlarla gerilim ve güç faktörünün düzeltilmesinde kullanılmalarından dolayı verilmektedir.
- Statik faz kaydırıcılar, kondansatörlerdir.
Kondansatörlerin kayıpları çok düşük olup nominal güçlerinin % 0,5′ inin altındadır. Bakım masraftarı da düşüktür. Tüketicilerin hemen yanına ve istenilen büyüklükte tesis edilebilme kolaylıkları da vardır. Bu nedenle tercih edilirler.
DİNAMİK FAZ KAYDIRICILAR
Reaktif güç üretiminde kullanılan dinamik faz kaydırıcıların başında , aşırı uyarılmış senkron makinalar gelir. Genel olarak santrallerden gelen enerji nakil hatlarının sonunda ve tüketim merkezlerinin başında şebekeye bir senkron makina paralel bağlanır ve bölgenin reaktif güç ihtiyacı bu makina tarafından sağlanır. Şebekeye bağlanan senkron makina şebekeden boşta çalışma kayıplarını karşılıyacak kadar az bir aktif güç ve şebekeye istenen reaktif gücü vererek, bir reaktif güç üreticisi olarak çalışır. Bu esnada bunların ayrıca tahsir edilmesine de gerek yoktur. Senkron faz kaydırıcıların kayıpları kondansatörlere göre daha yüksek olduğu gibi bunların devamlı bir bakıma ihtiyaçları vardır. Ayrıca güçleri çok yüksek olduğu halde, ekonomik olarak yapımı ve temini mümkün olur. Bundan başka bu gibi üreticiler, bir tüketim merkezinin civarına yerleştirildiğinden sadece generatörler ve yüksek gerilim enerji iletim hatları ve buna ait transformatörler kurtarıldıkları halde tüketim merkezine bir veya iki kademeli orta gerilim şebekeleri ile alçak gerilimli dağıtım şebekesi reaktif güç nakletmek zorunda kalırlar. Onun için dinamik faz kaydırıcılar bugün ancak, özel hallerde ve ekonomik şartların gerçekleştiği yerler de kullanılırlar.
SENKRON MOTORLAR İLE GÜÇ KOMPANZASYONU
Güç katsayısının düzeltilerek aktif gücün (gerçek güç) artmasını sağlamak için senkron motorlar kullanılır. Bu amaçla kullanılan senkron motorlara SENKRON KOMPANSATÖR veya SENKRON KONDANSATÖR adı verilir. Şekil.3.1.a de üç fazlı bir şebekeye bağlanmış geri güç katsayılı (endüktif) bir alıcı ile aynı şebekeye bağlanmış 3 fazlı bir senkron motor görülüyor. Senkron motorun boşta fazla uyartımlı çalıştğını ve kayıplarının olmadığını düşünelim. Bu durumda senkron motorun akımı gerilimden 90 ilerdedir. Şekil.3.2.b’ de yük akımı Iy , Şebeke gerilimi Uy den den geride gösterilmiştir. Senkron motorun akımı Is ise, gerilimden 9Oo ilerdedir. Devreye senkron motor bağlanmadan önce şebekeden çekilen akım Iy kadar iken,senkron motor bağlandıktan sonraçekilen akım I kadar olmaktadır
(a) Senkron motor ile güç katsayısının düzeltilmesi
(b) Senkron kompansatör
Iy akımının iki bileşeni Iya aktif Iyf ise reaktif bileşen olarak tanımlanır. I akımının aktif bileşeni I, reaktif bileşeni ise Ir dir. Ia=Iya olduğuna göre, senkron motor bağlandıktan sonra da çekilen güç aynı kalmıştır. Çünkü sekron motorun gerçek gücü sıfırdır.
Iya=Iy.Cos Ia=I.Cos Iya=Ia
olduğundan,
Iy.Cos= I.Cosdir. Iy>I olması bize senkron motor bağlandığından sonra şebekeden çekilen akımın azaldığını gösterir.
ÖRNEK1:
100 KVA, Cos=0,6 geri güç katsayılı ve 2300 V’luk 3fazlı bir yüke kayıpları olmayan fazla uyartımlı 35kVAlık bir senkron motor boşta paralel bağlandığında sistemin güç katsayısı ne olur?
Yükün çektiği akım I
Senkron motorun akımı I
I=25.0,6=15A
I=25.0,8=20A
=20-8,8=11,2A
I=
Cos
Görüldüğü gibi senkron motor bağlanmadan önce şebekeden 25 A, çekilirken senkron motor bağlandıktan sonra aynı güç için çekilen akım 18,72 Ampere düşmektedir. Böylece hatlarda düşen gerilim ve güç kaybı azalmaktadır. Sistemin daha önceden 0,6 olan güç katsayısı, senkron motor bağlandıktan sonra 0,8′e yükselmektedir.
Sistemin güç katsayısınin 1 olması için reaktif akımın sıfır olması gerekir. Bunun için yük akımının reaktif bileşeni Iyr nin, senkron motor akımı Ism’ ye eşit olması gerekir. Bu durumda yani Iyr = I, olduğunda sistemin güe katsayısı 1 olur. Sistem omik olarak çalışır.
Yükün reaktif bileşeninin, senkron motorun akımı Ism den büyük olduğu durumlarda (Iyr>Is) sistem endüktif, küçük olduğu durumlarda ise kapasitif çalışır.
ÖRNEK2:
Örnek 1 deki fabrikaya bir senkron motor bağlanarak sistemin güç katsayısının 1 olması isteniyor. Bunun için gerekli senkron motorun KVA. olarak görünür gücü ne kadar olmalıdır?
Yükün aktif bileşeni (gerçek gücü) Py ;
Py= Sy. Cos y =100. 0,6 = 60 kW.
Reaktif bileşeni (kör gücû)
Q=S . Sin= 100. 0,8= 80 KVAR bulunur.
Sistemin güç katsayısının 1 olması için Q = Qs olması gerekir. Buna göre şebekeye bağlanacak senkron motorun KVA. olarak görür gücü 80 KVA. olmalıdır. Sisteme 80 KVA. lık bir senkron motor bağlandığında, şebekeden çekilen reaktif güç sıfır olur. Reaktif gücün sıfır olması ise, sistemin omik (Cos =1) olarak çalışması demektir.
STATİK FAZ KAYDIRICILAR
“Statik”adı; kullanılan techisatın döner sistemler yerine induktivite, kapasite ve tristör gibi elemanların kullanılmasından doğar. “Faz Kaydırma”deyimi ise yine bu elemanlarla gerilim ve güç faktörünün düzeltilmesinde kullanılmalarından dolayı verilmektedir.
