Kompanzasyonda Kondansatör Hesaplamalari Nasil Olur ?
Ismail Ufuk KARATEKELI
Öncelikle sistemdeki degerleri ve bunlarin birimlerini taniyalim:
Gerilim(V): Iki faz arasindaki ya da Faz-nötr arasindaki
potansiyel farki.
Birimi Volt
örnek: standart sebekenin faz-nötr gerilimi 220V (220 volt) 'tur.
örnek: standart sebekenin faz-faz gerilimi 381V (381 volt) 'tur.
Akim(I) : Voltajin birim direnç basina düsen miktaridir.
Birimi Amper'dir.
I=V/R
Görünen Güç(VA) : Faz üzerinden çekilen akimin güç birimi
cinsiden
karsiligidir. Birimi VoltAmper'dir
Kolay hesabi
VA= Volt*Amper
detaya girecek olursak
VA=(P^2+Q^2)^(1/2)
yani görünen güç akif güç ile reaktif gücün kareleri
toplaminin kareköküdür.
Aktif ile reaktif güçler asagida anlatilmistir.
Güç Faktörü (CosFi): akim ve gerilim dalga sinyalleri arasindaki
90 derecelik
standart faz farki, reaktif güçler (kapasite, motor, bobin vs..)
devreye
girince kayar.
Aktif gücün is yapma yetisi azalir. fazin kaymasina neden olan
reaktif güç ile
aktif gücün Arasindaki açiya "Fi" açisi denir. Görünen
gücün aktif is yapabilme
katsayisida Bu Fi açisinin Cosinüsü olan CosFi'dir
Aktif Güç (P): Elektrigin aktif olarak is yapan güç
bilesenidir. Birimi
Watt'tir.
P=I*V*CosFi
Reaktif Güç(Q,-Q): Elektrigin voltaj ile akim sinüs sinyalleri
arasinda 90
derecelik faz farki vardir.
bu faz farki 90 derece oldugu zaman sistemde sadece aktif güç
bulunuyor
demektir.
Sisteme miknatislanma etkisi yaratacak herhangibir bobin, motor
gibi
cihazlar gidiginde sistemdeki akim sinüs sinyali kayar. çünkü
miknatislanma
etkisi sonucu aktif gücün is yapabilen etkisi azalir. Akim
sinyalinin kaymasi
sistem gücünün düsmesine ve bu neden ile de bir miktar gücün
israf edilmesine
neden olur. Aktif güce dik bilesen olan alternatif akimdaki bu
bobin etkisi
sonucu israf edilen güce Reaktif Indüktif güç denir.
Birimi VAr 'dir. "Q" ile gösterilir.
Q=I*V*SinFi
bu miknatislanma etkisi ile israf edilen indüktif güç
dengelenmez ise
sistemde kablolarin fazla isinmasina ve elektrik enerjisinden
verimli
faydalanilamamasina neden olunur. Bu neden ile bu etkinin zit
yönlü etkisini
sisteme kapasite alarak saglanabilir.Indüktüf yönde motorun
kaydirmis oldugu
akim sinyalini, ayni miktar güçte kapasite devreye alarak sinyali
bulunmasi
gereken konuma almis oluruz. sisteme fazla güç çeken kapasite
aldigimiz zaman
da indüktif etkide oldugu gibi güç israfi olusur. aktif güce
dik bilesen olan
alternatif akimdaki bu kapasite etkisi sonucu israf edilen güce
Reaktif
Kapasitif güç denir. Birimi VAr'dir.
"-Q" ile gösterilir.
birimleri dönüsütürme;
1KW=1000W
1MW=1000KW=1000000W
1KV=1000V
1KA=1000A
;kilo = çarpan için 10^3 ile , mega da çarpan için 10^6 demektir.
Sistemden Çekilen Güçlere Göre Toplam gerekli kapasitif güç
miktari ve bunlarin
siralanmasinda izlenilecek olan yol.
1. Sistemden Çekilen Güç miktarina göre Toplam kapasitif güç
miktarinin hesabi.
***Sistemde bir fazdan çekilen gücün 2/3'ü kadar sirali olarak
kapasite
lazimdir.
örnegin bir fazin nötr'e karsi voltaji 220 volt, çekilen akim
da maximum 100
amperdir.... bu durumda
220*100=22000 VA görünen güç çekiliyor demektir. bu çekilen
gücün 2/3'ü kadar
toplam kapasite panoda bulunmalidir.
(22000*2)/3=44000/3=14666VAr = 14 ya da 15 Kvar toplam kapasite eder.
** her faz için uygulanir ve elde edilen kademelerin degeri
monofazedir...
*****eger üç fazli bir sistem tasarlaniyor ise önce sistemde
çekilen reaktif
güçler dengelenmelidir. bu dengeleme islemi yapildiktan sonra
üç fazda toplam
çekilen güç VA cinsinden bulunmalidir.
üç fazda da faz-nötr 220 volt var. R fazi 58A, S fazi 61A, T
fazi da 60A ise
toplam çekilen akim = 58+61+60 = 179A
toplam çekilen görünen güç = 220V*179A=39380 VA ise ihtiyaç
duyulan üçfazli
toplam kap miktari = (39380VA * 2)/3 = 26253 Var...
26253VAR=26,2KVAR
kompanzasyon panosunda toplam 26-27 KVAr kapasite kullanmaliyiz.
SONUÇ. sistemde çekilen toplam gücün 2/3'ü kadar kapasite
konulmalidir.
2- sistem için yeterli kapasite miktari hesaplanmis ise bu
kapasitelerin en
uygun sekilde siralanmasi!!!
2a- Akim trafo oranina göre kullanilabilinecek minimum kapasite
miktarinin
hesabi.
diyelim ki sistemimizde 75/5 akim trafolari mevcuttur.
kullanabilecegimiz en
küçük kapasite miktari
75/5=15 ; akim trafosu orani hesaplanir.
15*3VAr=45VAr ;3 VAr, cihazimizin saglikli algiladigi
minimum akim gücüdür.
burada yapilan islem , 75/5 akim trafosunda katsayi 15'tir.
Sekonderde minimum
3VAr deger algilayabiliyor isek primerde 45 VAr olmalidir. bu 45
Var
monofazedir.
2 kati tolerans verirsek
45*2=90VAr deger elde ederiz. bu deger tek faz içindir...
kullandigimiz kapasitelerin trifaze oldugunu düsünürsek bu
degerin 3 katini
aliriz.
90*3=270VAr = 0.27 KVAr minimum kapasite kullanabiliriz demektir.
Bu hesaplanmis degerden daha küçük kapasite
kullanilmamalidir.
Örnek: 8000/5 akim trafolarinin kullanildigi yerde
kullanilanilabilinecek minimum kapasite nedir?
8000/5=1600
1600*3VAr=4800VAr faz basina olmasi gereken minimum kapasite
gücü
4800*2=9600VAr faz basina emniyetli kullanilabilir minimum
kapasite gücü
9600*3=28800VAr tolerans dahilinde üç faz üzerinde
kullanilabilecek en küçük trifaze kapasite.
28800VAr=28 KVAr ise en küçük kadememiz 25-30KVAr olabilir
demektir.
2-B- kullanilabilinecek minimum kapasite toplam güce uygun olarak
kapasitelerin siralanmasi.
75/5 akim trafolari kullanilmis bir varko 312 için çekilen
maximum akimlar 70A,65A,68A olsun...
sistemin maximum gücü 220*(70+65+68)=44660 VA
sistemde kullanilacak toplam kapasite 44660*2/3=29773VAr=29.7KVAr
'dir.
hesaplama kolay olsun toplam 30KVAr diyelim
75/5 akim trafosuna göre elde edilecek minimum kapasite miktarlari
önceki örnekte hesaplandi 0.27KVAr.
elimizde en küçük bulabildigimiz 0.5 Kvar oldugunu
düsünüyoruz ve 0.5 Kvar ile basliyoruz.
12 kademe içine bunu en iyi nasil yayabiliriz...
toplam ihtiyaç duyulan gücün 1/4'ü en büyük kapasite olarak en
sona konulur.
-1-..................................................-12-
0,5 - ...............................................-7,5
en küçük ve en büyük belirledigimiz kademelerin toplaminin
üçte birini alalim
(0,5+7,5)/3=2,6Kvar...(2,5 yaklasik) bunu da ortaya
terlestiririz...
-1-...............................-7-..................-12-
0,5................................2,5....................7,5
dizilecek olan öteki kademelerin toplam gücü
30-(0,5+2,5+7,5)=19,5KVAr
bu kademe degerinin (18KVAr) 2/3'ü orta kademenin üstüne artarak
takilir.1/3 ü de
orta kademenin altina ilk kademeye dogru azalarak takilir.
19,5*2/3=13 KVAr 8,9,10,11 numarali kademelere sira numarasi
artarak paylastirilacak
8. kademe 2,5
9. kademe 3
10.kademe 3,5
11.kademe 4
kalan kapasiteler de 19,5-13=6,5 Kvar . 2,3,4,5,6 numarali
kapasitelere de bunlar paylastirilir.
2. kademe 0,75
3. kademe 1
4. kademe 1.25
5. kademe 1.5
6. kademe 2
**** sonuç kademelerin siralanisi ise
1-0,5
2-0,75
3-1
4-1,25
5-1,5
6-2
7-2,5
8-2,5
9-3
10-3,5
11-4
12-7,5
*******notlar*********
çok güçlü kondansatör kullanilmasi gereken sistemlerde sistemin
toplam ihtiyaç duydugu
kapasitenin 1/4 degeri en son kademede tek basina devreye
alinamayacak kadar büyük olabilir.
bu durumda devreye alinabilecek olan en büyük kapasite degeri son
2-3 kademeye paylastirilmalidir.
kaynak atölyeleri ya da tekstil atölyelerinde anlik yükler girip
çiktiklari için
anlik giren çikan yük miktari kadar 3-4 kademe sirali ve ayni
degerde kapasite kullanilmasi önerilir.
örnegin bir tekstil atölyesinde ayni anda giren ve çikan yük
miktari 5 KVAr ise arka arkaya girip çikmalari
saglayabilmek için 12 kademelik rölede arka arkaya 4 tane 5KVAr
kapasite kullanilmalidir
Saygilarimla...
Ismail Ufuk KARATEKELI
KAEL MÜHENDISLIK ISTANBUL BÖLGE MÜDÜRÜ
elektrik
öncelikle verdiginiz degerli bilgiler için tesekkür ederim.
Kondansatör toplam gücü seçilirken hesaplanan toplam reaktif
gücün 2/3'sinin alinmasi yaygin bir yöntem olakla birlikte her
sisteme ve yük türüne cevap veremeyebilcegi
endisesindeyim.Sözgelimi,özellikle motorlarin sik oldugu panolar
için cos fi=0,8 dolaylarinda seyrederken, balastli armatürlerin
yogun oldugu tesislerde bu deger 0,55 dolaylarinda olaktadir.Bu
durumda,çarpani direkt 2/3 olarak sabit tutmak yerine,yükün
niteligine göre hesap yapanin ya da c/k seçim cetveline göz
atanin daha dogru oldugunu düsünüyorum.görüs ve
önerilirinizi bekliyorum,saygilar