Kompanzasyon Türü Seçimi: Sabit, Otomatik, Statik ve Dinamik Hangi Yükte?

Bir OSB fabrikasında pano önünde durup güç analizörünün cosφ değerini izlerseniz, sayının bir motor kalkışında 0,72’ye düşüp beş saniye sonra 0,94’e tırmandığını görürsünüz. İşte kompanzasyon türü kararı tam burada verilir: sayının ne kadar hızlı oynadığına bakılır. Kompanzasyon, şebekeden çekilen reaktif gücü tesis içinde kondansatör (ve gerektiğinde reaktör) ile üreterek güç faktörünü düzeltme işidir. Bu yazıda tanımda oyalanmadan, dört kompanzasyon türünün hangi yük profilinde seçileceğine ve sahada nerede tökezlediğine odaklanacağız.

Reaktif gücün faturaya nasıl ceza olarak yansıdığını ayrı ele aldık; oradaki oran eşiklerini burada tekrarlamayacağız. Ceza mantığını reaktif güç cezasını adım adım hesapladığımız yazıda bulabilirsiniz. Reaktif gücün temel kavramlarını da reaktif güç kompanzasyonu yazımızda topladık.

Önce doğru soru: yük ne kadar hızlı değişiyor?

Kompanzasyon türü seçiminde birinci kriter tesisin toplam gücü değil, reaktif yükün değişim hızıdır. İkinci kriter harmonik seviyesidir. Bu iki eksene bakmadan yapılan seçim ya para israfı ya da ceza olarak geri döner.

  • Reaktif yük neredeyse sabitse (trafonun mıknatıslama akımı, sürekli çalışan bir fan grubu), kademe açıp kapatmaya gerek yoktur.
  • Reaktif yük dakikalar mertebesinde değişiyorsa (karışık AG yükleri, ticari bina), röleli otomatik pano yeterlidir.
  • Reaktif yük saniyeler içinde zıplıyorsa (pres, nokta kaynağı), kontaktör bu tempoya dayanmaz.
  • Yük milisaniye ölçeğinde salınıyorsa (vinç, asansör, ark ocağı) ve gerilim titremesi (flicker) sorunsa, tristörlü hızlı çözüm şarttır.

Karar mantığını görselleştirelim

Aşağıdaki karar ağacı, seçimin özünü tek soruya indiriyor.

Yük değişim hızına göre kompanzasyon türü

Reaktif yük değişim hızına göre sabit, otomatik, statik ve dinamik kompanzasyon seçim ağacı
Tür kararının özü tek soruya iner: yük ne kadar hızlı değişiyor?

Dört türü yan yana koyunca

Dört türün ne zaman devreye girdiğini, montaj yerini ve maliyet/dayanım dengesini yan yana koymak seçimi netleştirir.

Kompanzasyon türlerinin karşılaştırması

Sabit, otomatik, statik ve dinamik kompanzasyon türlerinin kullanım yeri karşılaştırması
Türler tepki hızına göre sıralanır; otomatik pano sahada en yaygın çözümdür.

Sabit kompanzasyon

Kondansatör grubu doğrudan bir yüke ya da baraya paralel bağlanır, kademelenme yoktur. En tipik kullanımı trafonun boştaki mıknatıslama reaktif gücünü örtmektir; bu güç trafo yük almasa bile şebekeden çekilir. Trafo anma gücünün yaklaşık yüzde 3-5’i kadar sabit bir kondansatör, trafo bara tarafına bağlanarak bu sürekli reaktif akımı karşılar. Sabit kompanzasyonun tuzağı: yük düştüğünde kondansatör devrede kaldığı için tesis bu kez kapasitif tarafa geçer. Kapasitif reaktif enerji de indüktif gibi cezalandırılır. Bu yüzden sabit grubu, gerçekten kesintisiz var olan minimum reaktif yük kadar boyutlandırmak gerekir.

Otomatik (kontaktörlü) kompanzasyon

Sahada gördüğünüz panoların büyük çoğunluğu budur. Bir reaktif güç kontrol rölesi, ölçtüğü cosφ değerine göre kademeleri kontaktörlerle devreye alıp çıkarır. Kademe adımları genelde 1-2-4 ya da 1-2-3 oranında dizilerek geniş bir ayar aralığı elde edilir. Değişken ama yavaş değişen yük için doğru tercihtir: OSB tesisleri, ticari binalar, karışık atölyeler.

En sık yapılan hata, kademeleri harmonik ortamında reaktörsüz kurmaktır. Bilgisayar, sürücü ve LED sürücüsü yoğun bir tesiste kondansatör, harmonik akımlar için düşük empedanslı bir yol oluşturur; devreye rezonans girer, kondansatör ısınıp şişer ve sigortalar atar. Bu ortamda kademeler seri reaktörle (detune reaktörü) kurulur. Harmoniğin neden filtrelendiğini harmonik filtre yazımızda ayrıntılandırdık.

Statik kompanzasyon

Kontaktör yerine tristör (yarı iletken anahtar) kullanılır. Anahtarlama sıfır geçişte yapıldığı için ne kontaktör kontağı yıpranır ne de devreye alma darbe akımı üretir. Saniyede birkaç kez kademe değiştirmesi gereken yükler — presler, nokta kaynak makineleri, kalıp enjeksiyon hatları — için biçilmiş kaftandır. Kontaktörlü panoda bu tempo, kontakların birkaç ayda erimesi demektir.

Dinamik kompanzasyon

Burada tepki süresi milisaniye mertebesine iner. Tristör anahtarlamalı kondansatör (TSC) ya da statik VAR kompanzatörü (SVR/SVG) mantığıyla çalışan sistemler, yük darbesini neredeyse anında yakalar. Vinç, asansör, ark ocağı ve büyük kaynak tesislerinde amaç yalnızca ceza değil, gerilim titremesini (flicker) bastırmaktır. Bu ölçekte iş çoğu zaman kompanzasyonu aşıp aktif harmonik filtre ve OG tarafında şönt/filtre reaktörü kararına bağlanır; şönt reaktör mü harmonik filtre reaktörü mü seçimini ayrı ele aldık.

Ne kadar kondansatör (kVAr) gerekir?

Tür kararını verdikten sonra kapasite boyutlandırılır. Gereken reaktif güç, mevcut ve hedef güç faktörünün tanjantları farkıyla bulunur.

Örnek bir atölye alalım: aktif güç P = 100 kW, mevcut güç faktörü cosφ₁ = 0,80 (tanφ₁ = 0,75), hedef güç faktörü cosφ₂ = 0,99 (tanφ₂ = 0,1425). Buradan gereken kondansatör gücü Qc = 100 × (0,75 − 0,1425) = 60,75 kVAr çıkar. Yani yaklaşık 60 kVAr’lık bir grup, bu yükü 0,80’den 0,99’a taşır.

Bu 60,75 kVAr tek bir sabit grup değil; otomatik panoda örneğin 6 × 10 kVAr veya 12,5 kVAr’lık kademelere bölünerek dizilir ki kısmi yükte tesis kapasitif tarafa kaçmasın. Kademe adımını ne kadar küçük seçerseniz güç faktörü hedefe o kadar hassas oturur; ama kademe sayısı arttıkça kontaktör ve röle çıkışı da artar.

Hesabın adımlarını aşağıdaki merdivende topladık.

kVAr boyutlandırma örneği

100 kW yükü 0,80'den 0,99 güç faktörüne taşımak için kVAr hesap adımları
Yaklaşık 60 kVAr’lık grup, bu yükü hedef güç faktörüne çıkarır; kademelere bölünmelidir.

Sahada en sık görülen arızalar ve teşhisi

Kompanzasyon panosu “kur ve unut” ekipmanı değildir. Tipik arıza tabloları:

  • Şişmiş/patlamış kondansatör: Neredeyse her zaman harmonik + rezonans ya da aşırı gerilim işaretidir. Reaktörsüz kurulmuş panoda ilk şüpheli budur. Kondansatör kapasitesi ölçülür; anma değerinin yüzde 10’undan fazla düşmüşse değiştirilir.
  • Kademe girdiği halde cosφ düzelmiyor: Kontaktör kontağı yapışmış ya da bir fazı gelmiyor olabilir. Grup gerilimi ve akımı fazlar arasında karşılaştırılır; kayıp faz kolayca yakalanır.
  • Röle sürekli kademe açıp kapatıyor (avlanma): Hedef cosφ ile ölçüm arasındaki ölü bant dar ayarlanmış ya da tek büyük kademe küçük yükü kompanze edemiyordur. Kademe kademelenmesi ve C/K ayarı gözden geçirilir.
  • Kontaktör ömrü çok kısa: Yük hızlı değişiyor demektir; bu tesis aslında statik kompanzasyon adayıdır. Kontaktörü sürekli değiştirmek yerine tristörlü kademeye geçmek doğru çözümdür.
  • Sık sigorta atması: Devreye alma darbe akımı ya da harmonik yüklenme. Kontaktörlü panoda ön yük dirençli kontaktör (kondansatör kontaktörü) kullanılıp kullanılmadığı kontrol edilir.

Harmonik kaynaklı kaçak akım tetiklemeleri de bu tabloya karışır; harmonik filtreli kaçak akım rölesi yazımız bu ayrımı netleştirir.

Seçim özeti

Karar sırası nettir: önce reaktif yükün değişim hızına bakıp sabit / otomatik / statik / dinamik ekseninde konumlanın, sonra harmonik seviyesine göre reaktörlü mü reaktörsüz mü kurulacağına karar verin, en sonunda tanjant farkı formülüyle kVAr’ı boyutlandırıp kademelere bölün. Bu üç adımı atlamadan seçilen pano hem cezayı keser hem yıllarca sorun çıkarmaz.

Tesisinizin yük profiline uygun kompanzasyon türünü ve kVAr boyutunu birlikte belirleyelim; projeniz için bize ulaşın.

📩 kompanzasyon ihtiyaçlarınız için bize ulaşabilirsiniz.

📧 Teklif ve talepleriniz için: info@electricistanbul.com
🌐 WhatsApp: +90 537 398 12 15

Paylaş