Güç Faktörü Nedir? Güç Faktörü Nasıl Ölçülür?

Güç faktörü, bir elektrik sisteminin enerjiyi ne kadar verimli kullandığını gösteren kritik bir değerdir. Güç faktörü yüksek olduğunda sistemdeki enerji kayıpları azalır ve ekipmanlar daha verimli çalışır. Düşük güç faktörü ise hem ekonomik hem de teknik kayıplara yol açar. İşletmelerde enerji kalitesi açısından değerlendirme yapılırken güç faktörü mutlaka analiz edilmelidir. Güç faktörü, sanayi tesislerinden konutlara kadar her yerde önem arz eder. Elektrik faturalarındaki reaktif bedellerle doğrudan ilişkilidir.

Güç Faktörü Nedir? 

Güç faktörü, bir elektrik devresinin aktif gücünün (iş yapan güç) görünür güce (toplam güç) oranıdır. Bu oran, sistemin ne kadar verimli çalıştığını gösterir.

Matematiksel olarak: Güç Faktörü (PF) = Aktif Güç (kW) / Görünür Güç (kVA)

Bir güç faktörü değeri 1'e (veya %100’e) ne kadar yakınsa, sistem o kadar verimli çalışıyor demektir. 0,9 üzerindeki güç faktörü yüksek kabul edilirken, 0,8'in altı verimsiz olarak değerlendirilir.

Endüktif ve Kapasitif Güç Faktörleri 

• Endüktif güç faktörü, sistemin motor, trafo gibi endüktif yüklerden dolayı reaktif enerjiye ihtiyaç duyduğu durumu ifade eder. Bu durumda akım, gerilimin gerisindedir (lagging).
• Kapasitif güç faktörü, sistemde gereğinden fazla kondansatör, UPS veya benzeri kapasitif yüklerin bulunduğu durumlarda ortaya çıkar. Bu durumda akım, gerilimin önündedir (leading).

Türkiye’de teknik dökümanlarda genellikle "endüktif/kapasitif" terimleri kullanılırken, uluslararası kaynaklarda leading lagging olarak ifade edilir bu durum. 

Her iki durumda da güç faktörünün nominal değere (0,99 civarı) yakın olması hedeflenir. Bu konuda daha fazla bilgi için kompanzasyon nedir yazımıza göz atabilirsiniz. 

Güç Faktörü Neden Önemlidir? 

Güç faktörü yalnızca teknik bir kavram değil, aynı zamanda işletme maliyetlerini doğrudan etkileyen bir parametredir. Yüksek güç faktörü, enerjinin daha verimli kullanılmasını sağlar, düşük güç faktörü ise gereksiz enerji yükü anlamına gelir. Düşük güç faktörü gerilim seviyelerinde ve akım seviyelerinde bozulmalara sebep olarak işletmenizde can ve mal güvenliğinizi tehlikeye sokabilir. 

Düşük Güç Faktörünün Olumsuz Etkileri

• Enerji faturalarında reaktif ceza bedelleri oluşur.
• Elektrik şebekesinde daha yüksek akım akar; bu da kablolarda ısınma ve gerilim düşümüne neden olur.
• Trafo, jeneratör gibi ekipmanların kapasitesi daha çabuk dolar.
• Enerji kalitesi düşer, arıza ihtimali artar.
• Şebeke üzerindeki toplam yük artar, sistem kararlılığı azalır.

Güç Faktörü Nasıl ve Ne ile Ölçülür?

Güç faktörü ölçümü, enerji analizörleri, kalite analizörleri veya reaktif güç kontrol röleleri aracılığıyla yapılabilir. Bu cihazlar sistemdeki aktif, reaktif ve görünür gücü ölçerek güç faktörünü otomatik olarak hesaplar.
Enerji analizörleri genellikle pano tipi cihazlardır ve 3 fazlı sistemlerde faz başına ölçüm yapabilir. Mobil kalite analizörleri ile anlık ölçüm alınabilir ve analiz edilebilir. Günümüzde pek çok analizör, uzaktan izleme ve raporlama özelliklerine de sahiptir ve işletmeler cihazların bu özelliklerini kullanarak güç faktörünü ve reaktif durumlarını sürekli kontrol ederler. 

Güç Faktörü Düzeltme Nedir? 

Güç faktörü düzeltme, düşük güç faktörünü iyileştirmek amacıyla yapılan işlemdir. Bu işlemde sistemin reaktif ihtiyacı analiz edilir ve uygun kompanzasyon ekipmanları ile bu ihtiyaç karşılanır. Böylece güç faktörü yükseltilerek hem enerji kalitesi artar hem de ceza bedelleri engellenir.

Düzeltme genellikle otomatik sistemlerle yapılır ve yük değişimlerine göre kondansatör grupları devreye girip çıkar.

Kompanzasyon ile Güç Faktörü İyileştirme Nasıl Yapılır? 

Kompanzasyon, sistemin ihtiyacına göre uygun kondansatör, reaktör ve reaktif güç kontrol rölelerin kullanılmasıyla gerçekleştirilir. Kompanzasyon sistemi şunları içerir:

• Kondansatörler: Reaktif gücü dengelemek için kullanılır.
• Reaktif Güç Kontrol Rölesi: Sistemin anlık güç faktörünü izler ve kondansatörleri kontrol eder.
• Akım Trafosu (CT): Röleye sistemin akım bilgilerini sağlar.
• Reaktörler: Kapasitif yük fazlalığını engellemek için kullanılır.

Kompanzasyon sistemi doğru projelendirildiğinde güç faktörü 0,99’a kadar çıkabilir. Bu da enerji verimliliği, ekipman ömrü ve işletme maliyetleri açısından ciddi avantaj sağlar. Daha fazla bilgi ve çözümler için kompanzasyon cihazları sayfamızı ziyaret edebilirsiniz.